5 декабря 2020, суббота, 03:35
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Поедающие скорпионов хомячки открывают новую эру в обезболивании

Кузнечиковый хомячок
Кузнечиковый хомячок
Ashlee Rowe
 
Интеллектуальный партнер проекта

Американские ученые выяснили, каким образом живущим в Северной Америке грызунам – кузнечиковым хомячкам (Onychomys) – удается есть скорпионов и не чувствовать боли. Они последовательно проследили за происходящим в организме мышей на уровне целого грызуна и его поведения, нервных клеток и, наконец, отдельных молекул.

Кузнечиковые хомячки – дальние родственники обычной домовой мыши, живут на юго-западе США и в Мексике, в пустыне. Собственно, в местах, где они живут, мало еды, а скорпионов много. Охотиться на скорпионов проблематично из-за яда, который  большинства грызунов, во-первых, вызывает сильную боль, а, во-вторых, иногда и вовсе смертелен. В 2008 году двое исследователей, входящие в группу, опубликовавшие данную статью, показали, что для двух видов кузнечиковых хомячков яд скорпионов не смертелен, но механизмы этого не были выяснены. Понятно только, что такое приобретение очень выгодно в эволюционном смысле, потому что позволяет есть еду, которая больше не может эффективно сопротивляться, и которую не ест никто другой.

Полезно ли не чувствовать боль?

Понятно, что не умирать – всегда полезно. А полезно ли не чувствовать боль? Эволюция редко идет таким путем. Боль играет важную роль в обучении, формировании поведения, выработке условных рефлексов. Кроме того, боль служит предупреждением о том, что здесь опасно и отсюда надо убраться как можно быстрее. Например, мы отдергиваем руку от горячего быстрее, чем успеваем что-то сообразить – из-за того, что нам больно. В северном Пакистане живут три семьи с похожими мутациями, носители этих мутаций абсолютно нечувствительны к боли. Их представители зарабатывали на жизнь фокусами вроде хождения по углям или протыкания себя ножами. У них еще в раннем детстве были прокушены или откушены языки и губы, множество шрамов, неправильно сросшихся переломов. Проблем с осязанием и умственным развитием – никаких. Один из них погиб в 14 лет в результате прыжка с крыши.

В северном Пакистане живут три семьи, члены которых абсолютно нечувствительны к боли.

У всех этих людей есть мутация в гене, который кодирует белок, образующий определенного типа натриевый канал – молекулу, встроенную в клеточную мембрану, через которую проходят ионы натрия в зависимости от разности потенциалов внутри и вне клетки. Благодаря работе этих каналов происходит формирование нервных импульсов. Каналов именно этого типа особенно много в нейронах, ответственных за ощущение боли.

Но вернемся к грызунам. Сначала авторами было проанализировано поведение грызунов в ответ на введение небольшого количества скорпионьего яда. Контрольные домовые мыши еще долго облизывали место инъекции, в то время как кузнечиковые хомячки облизнули несколько раз и перестали.  В следующем эксперименте ученые сначала вводили грызунам яд скорпиона, а затем проводили стандартный тест на способность испытывать боль. Выяснилось, что у хомячков введение яда прекращает проведение болевых сигналов соответствующими нервными клетками.

oo-p6resEJ4
 
Кузнечиковые хомячки охотятся на скорпиона
 

Анализ событий на молекулярном уровне показал, что яд скорпионов блокирует работу одного из натриевых каналов, необходимых для распространения болевого сигнала. Всего для передачи сигнала нужны каналы двух типов. Первые, аналогичные тем, что не работают у нечувствительных к боли пакистанцев, запускают сигнал, а вторые передают его дальше. Первые каналы активируются ядом и у мышей, и у хомячков, зато вторые каналы у хомячков оказались заблокированы скорпионьим ядом.

Почему яд блокирует каналы у хомячков, но не блокирует у мышей или других грызунов? Все дело в двух аминокислотах, расположенных у входа в канал у хомячков. Генно-инженерная замена у мышей их собственных аминокислот в этом месте на аминокислоты хомячков сделала и мышей нечувствительными к скорпионьему яду.

Эта работа с многих точек зрения показательна. Во-первых, она в очередной раз показывает, что у многих событий макромира есть причины на клеточном и молекулярном уровне, и что их можно установить. Во-вторых, работа демонстрирует, как несколько мутаций в одном гене дают важное эволюционное преимущество: многие виды кузнечиковых хомячков имеют ареал распространения, совпадающий с ареалом распространения тех скорпионов, к яду которых они нечувствительны. В-третьих, раньше в качестве мишени для болеутоляющих лекарств рассматривались только каналы, запускающие болевой сигнал. Из этой работы видно, что каналы, распространяющие сигнал дальше, тоже прекрасно подойдут. Возможно, у фармацевтов теперь появится новая мишень.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.