Биологи поняли, что происходит в мышцах животных во время зимней спячки

Исследователи из Копенгагенского университета пролили свет на молекулярные механизмы, лежащие в основе зимней спячки. Выводы опубликованы в виде рецензируемого препринта в eLife, передает Рhys.org.

Спячка — это стратегия выживания, используемая многими животными, характеризующаяся состоянием глубокого покоя и снижением метаболической активности, температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания. Во время спячки животные полагаются на накопленные запасы энергии, особенно на жир. Замедление метаболизма позволяет животным, находящимся в спячке, сохранять энергию и переносить длительные периоды нехватки пищи и суровые условия зимы.

Один из важнейших мышечных белков — миозин. Он отвечает за работу, сокращение мышц, а также за расходование мышцами энергии АТФ. АТФ производят митохондрии в клетках, это важнейший источник энергии. То есть миозин помогает превратить энергию в движение.

Авторы недавнего исследования взяли образцы мыщц у небольших и крупных животных во время зимней спячки и летнего бодрствования: у тринадцатиполосного суслика, садовой сони, американского черного медведя и бурого медведя.

Популярный стереотип заключается в том, что во время спячки и расслабления мышцы расходуют меньше энергии, чем во время летней активности. Оказалось, что это совсем не так. У медведей разницы в выработке миозина и потреблении мышцами АТФ летом и зимой почти нет. Скорее всего, это и есть спасение от мышечной атрофии и способ поддержания температуры тела.

У медведей во время спячки температура тела почти такая же, как и во время летней активности, а вот у мелких животных она падает довольно сильно. Исследователи обнаружили, что если мелкие животные впадали в спячку при комнатной температуре, то миозина и расходования АТФ у них даже больше, чем летом. А вот если в помещении, где зверьки были погружены в спячку, было довольно холодно (около 8 градусов Цельсия), эти показатели увеличились на 77-107% во время спячки по сравнению с активными периодами.