В первые 24 часа после обильной трапезы сердце питона увеличивается на 25%. Сердечная ткань становится более мягкой, а орган сжимается всё сильнее, увеличивая пульс более чем вдвое. В это время в действие вступает обширная коллекция специализированных генов, которые помогают повысить метаболизм змеи в 40 раз.
Через две недели после того, как пир был переварен, все системы возвращаются в норму — сердце остаётся чуть больше и даже сильнее, чем раньше. Этот необычный процесс, описанный исследователями из Университета Боулдера в журнале PNAS, может вдохновить на новые методы лечения распространённого заболевания сердца у людей — сердечного фиброза.
Питоны могут жить без еды месяцы или даже год в дикой природе, а затем потребляют добычу, которая больше их собственной массы тела, но с ними ничего плохого не происходит. Они обладают механизмами, которые защищают их сердца от вредных воздействий.
Лесли Лейнванд (Leslie Leinwand), профессор Калифорнийского университета в Боулдере (CU Boulder) и главный научный сотрудник Института BioFrontiers, впервые начала изучать питонов почти два десятилетия назад. Её лаборатория остаётся одной из немногих в мире, которая ищет ключ к улучшению здоровья человека в удушающих, неядовитых рептилиях.
Питоны, которые обычно встречаются в бедных ресурсами регионах Африки, Южной Азии и Австралии, могут достигать длины до 6 метров. Они постятся в течение длительного времени, но когда у них есть возможность поесть, они могут проглотить оленя целиком.
У здорового сердца есть два типа роста: здоровый, связанный с хроническими упражнениями на выносливость, и нездоровый, связанный с болезнями. Питоны, как и профессинальные спортсмены, отличаются здоровым ростом сердца.
Предыдущая работа Лейнванд показала, что в течение примерно от недели до 10 дней после еды сердца питона становятся намного больше, частота сердечных сокращений удваивается, а кровоток становится молочно-белым с циркулирующими жирами. Удивительно, но эти жиры питают, а не вредят ткани сердца.
Новое исследование призвано выяснить, как всё это происходит. Исследователи кормили питонов, которые голодали в течение 28 дней, пищей, составляющей 25% от их веса. Они обнаружили, что по мере роста сердец специализированные пучки сердечной мышцы, называемые миофибриллами, становятся более мягкими и сокращаются примерно на 50% с большей силой.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы точно определить, какие гены и метаболиты задействованы и что они делают. Но исследование предполагает, что некоторые из них могут подтолкнуть сердце питона к сжиганию жира вместо сахара в качестве топлива. Больные сердца с трудом справляются с этим.
Кроме того, жёсткая или фиброзная ткань вызывает заболевания других органов, включая лёгкие и печень. Поэтому здесь тоже можно найти применение.
Литература:
Leinwand, Leslie A., Postprandial cardiac hypertrophy is sustained by mechanics, epigenetic, and metabolic reprogramming in pythons, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2322726121. doi.org/10.1073/pnas.2322726121