A hörcsögök téli álma során az idő is elszenderül

Az emlősök hormonális működésére és anyagcserefolyamataira jellemző cirkadián ritmus szabályozásáért felelős gének aktivitása normálisan a napszakokkal párhuzamos, 24 órás ingadozást mutatnak. De mi a helyzet a téli álmot alvó állatoknál?

Korábban is ismert volt, hogy ezek az élőlények azzal védekeznek zord és ínséges hónapokban, hogy egész szervezetük működése lelassul, így tápanyag-, illetve energiaigényük is csökken.

Egyes rágcsálók szinte hibernálódnak ebben az időszakban, az északi ürge (Spermophilus parryii) teste például akár fagypont közeli szintre is csökkenhet. Az állatkísérletek azonban azt is igazolták, hogy a testhőmérséklet – ha nem is olyan mértékben, mint normális körülmények között – a téli álom során is ingadozást mutat.

A kutatók korábban nem vizsgálták viszont a biológiai óra szabályozását végző gének agyi aktivitását a téli álom idején.

Florent Revel és Paul Pévet, a strasbourgi Louis Pasteur Egyetem biológusai a közelmúltban elsőkként végeztek kutatást a hibernációnak a közönséges hörcsög (Cricetus cricetus) agyára kifejtett hatásáról. A közönséges hörcsög novembertől márciusig ideje nagy részét vackába gubózva, alvással tölti, és csak ritkán merészkedik ki búvóhelyéről. E néhány hónap alatt az állat életében alvás és ébrenlét szabályos ritmusokban követik egymást: a három-négy nap szunyókálást két-három aktív nap váltja. Ilyenkor lakmározik felhalmozott táplálékkészletéből.

A francia kutatócsoport tagjai az állatoknál mesterségesen idéztek elő téli álmot, miután a laboratóriumi lámpákat leoltották, a fűtést pedig levették 8 Celsius fokra. A kutatók ezek után mérték egyes, a biológiai órát, az alvás-ébrenlét ciklust befolyásoló gének aktivitását, amelyek az agy szuprakiazmatikus mag nevű struktúrájában helyezkednek el.

A vizsgált Per1, Per2, Bmal1 gének, valamint az arginin-vazopresszin génjének aktivitása, amelyek normálisan napi ingadozást mutatnak, a téli álom idején állandó volt. A kutatók tehát olyan élettani állapotot fedeztek fel, amelyben a gének aktivitása alapján úgy tűnik, a biológiai óra (átmenetileg) nem működik.

A Nature online szerkesztősége a kutatás eredményeiről megszólaltatta Craig Hellert, a kaliforniai Stanford Egyetem biológusát, aki korábban téli álmot alvó aranyvállú ürgéknél (Spermophilus lateralis) kismértékű testhőmérsékleti ingadozásokat észlelt.

Az amerikai biológus érdekesnek találta a francia kutatók felfedezését, de úgy véli, a megfigyelés nem feltétlenül vonatkoztatható valamennyi téli álmot alvó állatra. Heller szerint a génaktivitás megfigyelése nem elég érzékeny módszer a cirkadián ciklus kutatására. Mivel ezek az állatok télen mély álomba merülnek, anyagcsere-folyamataik nagymértékben lelassulnak. Talán könnyebb a majdnem elenyésző kitérésű hőmérsékleti ritmus megfigyelése, mint molekuláris mechanizmusok detektálása, vélekedik a kaliforniai kutató.