Zapalenie: Czego mogą nas nauczyć foki nurkujące głęboko?
W miarę jak naukowcy zagłębiają się w stan zapalny, jego rola w zdrowiu i chorobach nabiera ostrości. Nowe badanie dotyczy płuc głęboko nurkujących fok i dostarcza nowych informacji.
Chociaż stan zapalny nie jest z natury zły - jest sposobem, aby organizm chronił się przed dalszymi uszkodzeniami i przyspieszył gojenie - gdy spłynie ze smyczy, może wyrządzić więcej szkody niż pożytku.
Odgrywając rolę w pozornie niezwiązanych ze sobą chorobach, takich jak cukrzyca, schizofrenia i choroby autoimmunologiczne, naukowcy rozpoczynają wyścig, aby zrozumieć, jak mogą rządzić w tym procesie.
Chociaż powoli odkrywają mechanizmy stojące za stanem zapalnym, naukowcy wciąż mają dużo więcej do zrobienia.
W ramach tych poszukiwań szukają w nietypowych miejscach. Na przykład niedawne badanie opublikowane w Journal of Experimental Biology, długo bacznie przygląda się płucom ssaków morskich.
Studiowanie głębokich nurków
Zespół śledczych z kilku instytucji w całych Stanach Zjednoczonych postanowił zbadać dwa szczególne płetwonogie: słonia i fokę Weddella.
Foki Weddella mogą nurkować na głębokościach ponad 600 metrów, a odnotowano, że słonie morskie schodzą znacznie ponad 2 kilometry. Na tych głębokościach ciśnienie wody wokół foki jest około 240 razy większe niż ciśnienie powietrza na poziomie morza.
Spośród szeregu fizjologicznych wyzwań, jakie stwarza nurkowanie głębokie, płuca ulegają znacznym uderzeniom. Podczas nurkowania, aby zapobiec wchłanianiu azotu, płuca foki zapadają się, miażdżąc tkanki; potem, gdy wracają na powierzchnię, krew napływa z powrotem z niewiarygodną prędkością.
U większości ssaków ten rodzaj leczenia wrażliwych tkanek powoduje rozległe uszkodzenia. Jednak według autorów tego intrygującego badania: „Nie ma dowodów na to, że nurkowanie uszkadza funkcje płuc u tych gatunków”.
Naukowcy pod kierunkiem Allyson Hindle z Harvard Medical School w Bostonie i Miltona Levina z University of Connecticut w Storrs chcieli dowiedzieć się więcej o tym, jak foki radzą sobie z tak ekstremalnymi zdarzeniami płucnymi. W szczególności chcieli zrozumieć, czy zmniejszona odpowiedź zapalna może zapewnić ochronę.
Trudne płuca foki
Aby sprawdzić swoją teorię, zastosowali lipopolisacharyd - toksynę bakteryjną - do uszczelnienia próbek krwi; ta endotoksyna wywołuje niezawodną, silną odpowiedź immunologiczną u kręgowców. U większości zwierząt taka zniewaga spowodowałaby stan zapalny; Jednak w krwi foczej nie było prawie żadnej odpowiedzi. Gdy ta sama toksyna została dodana do ludzkiej krwi, reakcja była 50–500 razy silniejsza.
Następnie dodali surowicę foki do komórek odpornościowych pobranych od myszy; surowica znacząco zmniejszyła odpowiedź zapalną na toksynę. Autorzy piszą:
„Dane te sugerują, że serum foki ma właściwości przeciwzapalne, które mogą chronić nurków głębinowych przed naturalnie występującymi wyzwaniami zapalnymi, takimi jak wywołane nurkowaniem niedotlenienie-deoksygenacja i zapaść płuc”.
Naukowcy mają nadzieję, że ten kierunek badań może prowadzić do interwencji medycznych wykraczających poza ochronę płuc nurków. Na przykład pewnego dnia może zostać wykorzystany do przedłużenia życia przeszczepionych narządów i pomocy w leczeniu ostrych urazów płuc.
Potrzeba będzie znacznie więcej pracy, zanim zrozumiemy, które składniki serum niosą te cudowne właściwości przeciwzapalne, ale odkrycia są ekscytujące. W przyszłości, po zidentyfikowaniu aktywnych składników, zostanie dodany kolejny element zapalnej układanki.
