Исследуя механизмы, которые помогают сибирским лягушкам переживать холодные зимы, новосибирские ученые выяснили, что эти земноводные выделяют этанол, или этиловый спирт. Эти исследования нацелены на создание новых методов криоконсервации органов.
«Проблема заморозки в том, что вода может кристаллизоваться внутри клеток и разорвать их, это приведет к гибели. Задача организма — создать физико-химические условия, при которых лед образуется в минимальных количествах и во внеклеточном пространстве», — рассказывает старший научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Сергей Шеховцов.
Как передает «Наука в Сибири», для исследований взяли лягушек, живущих в том числе в Новосибирской области, которые переносят зимой замораживание и гипоксию (низкое содержание кислорода в тканях). Сибирская лягушка пережидает холода в незамерзаемых водоемах с почти полным отсутствием кислорода, остромордая лягушка и сибирский углозуб остаются на суше, в верхних слоях почвы. При замерзании испытывают жесткую гипоксию из-за прекращения циркуляции крови.
Ученые выяснили, что к осени лягушки накапливают в печени гликоген, распадающийся зимой на глюкозу и глицерин. Это обеспечивает клетки организма энергией до замораживания, затем используется в качестве антифриза. А в состоянии гипоксии/замораживания у лягушек и углозуба обнаружили этанол, который ранее никогда не отмечался в таком количестве у наземных позвоночных.
Кроме этого, у всех видов обнаружили глицерин в качестве атнифриза. Биологов озадачило его наличие у сибирской лягушки, так как роль его неясна — она не переносит замораживания. Наличие в организмах животных нетипичных, как казалось ранее, веществ позволяет строить новые гипотезы об их устойчивости к экстремальным условиям.
«Замораживание и гипоксия — серьезный стресс для организма земноводного. Благодаря особенностям метаболизма и криопротекторам амфибиям достаточно запаса прочности для того, чтобы ожить весной. В рамках гранта мы планируем изучить эти механизмы», — резюмирует Шеховцов.
Ранее в «Новой Сибири»:
Новосибирские ученые научились лечить COVID-19 с помощью спирта
