Európsky piskor obyčajný (Sorex araneus) si vyvinul jedinečný spôsob prežitia v chladných zimných mesiacoch. Dramaticky zmenšuje svoje orgány, vrátane mozgu, aby šetril energiu. Tento proces, známy ako Dehnelov fenomén, pomenovaný po poľskom zoológovi Augustovi Dehnelovi, umožňuje piskorovi prežiť zimu so zásobami, ktoré by inak nestačili.

Táto drobná, 5 až 12 gramov vážiaca bytosť dokáže počas zimy stratiť až 18 % svojej telesnej hmotnosti a viac než štvrtinu mozgu. Na jar však začne poškodené tkanivá opäť regenerovať. Tento extrémny fyziologický jav zaujal vedcov, ktorí teraz objavili génové mechanizmy, ktoré ho umožňujú. O téme informoval portál Science Alert.

Objav génov zapojených do zmenšovania mozgu

Medzinárodný tím vedcov z USA, Nemecka a Dánska identifikoval niekoľko génov, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v sezónnej redukcii mozgu. Štúdium piskorovho hypotalamu, oblasti mozgu regulujúcej metabolizmus, odhalilo stovky génov, ktoré menia svoju aktivitu v závislosti od ročného obdobia.

„Podarilo sa nám vytvoriť unikátnu databázu, vďaka ktorej sme mohli porovnať hypotalamus piskorov medzi sezónami a druhmi,“ uviedol evolučný biológ William Thomas zo Stony Brook University.

Medzi identifikovanými génmi boli také, ktoré regulujú homeostázu energie, a ďalšie, ktoré sa podieľajú na programovaní bunkovej smrti. Výraznú úlohu zohrával gén BCL2L1, ktorý je zodpovedný za riadenie zániku jednotlivých buniek. Tento gén umožňuje piskorovi, aby svoj mozog efektívne používal počas zimy.

National Institutes of Health

Významné súvislosti s ľudskými chorobami

Niektoré z týchto génov nesú paralely s genetickými procesmi u ľudí, najmä tými, ktoré sú spojené s Alzheimerovou chorobou a obezitou. V experimentoch sa preukázalo, že zmeny v aktivite RNA tohto génu ovplyvňujú prežívanie mozgových buniek u fretiek, čím potvrdili úlohu génu BCL2L1 v redukcii mozgového tkaniva počas sezónnych zmien.

Ďalšie gény identifikované v piskorovi zahŕňali tie, ktoré recyklujú membránové proteíny, upravujú synaptickú funkciu a zvyšujú schopnosť mozgu rýchlo reagovať na meniace sa podmienky prostredia. Aj keď piskor zaplatí za záchranu energie úbytkom neurónov, jeho „žijeme rýchlo a zomrieme mladí“ prístup mu umožňuje prežiť. Naopak u ľudí by podobné procesy mohli viesť k závažným neurodegeneratívnym ochoreniam.

Vedci však predpokladajú, že štúdium tohto javu môže poskytnúť nové pohľady na metabolické poruchy a neurodegeneratívne ochorenia, vrátane lepšej diagnostiky a liečby Alzheimerovej choroby.