A medveállatkák kiszáradásának titka

A medveállatkák híresen jól tűrik az extrém körülményeket, és ez annak köszönhető, hogy szinte minden vizet képesek a szervezetükből eltüntetni, majd később újra felvenni, s feléledni.

Túlélik az antarktiszi telet, vagy épp a világűr viszontagságait, annak köszönhetően, hogy képesek a testük szinte teljes víztartalmától megszabadulni s élettevékenységeiket felfüggeszteni, majd, amikor a körülmények ismét kedvezővé válnak, víz felvételével újra aktívak lesznek. Egy, a PLOS Biology szakfolyóiratban közzé tett új kutatási eredmény feltárta azt is, hogy minderre miként képesek a medveállatkák.
A Tokiói Egyetem kutatói vezette japán csoportnak sikerült megismerni, miért nem pusztulnak el a medveállatkák a kiszáradástól. „Bár a víz minden általunk ismert létforma számára nélkülözhetetlen, a medveállatkák akár évtizedekig is kibírják nélküle. A titkuk abban rejlik, ahogy a sejtek a vízvesztés miatti stresszt kezelik” – magyarázta Takekazu Kuneida, a kutatás egyik résztvevője. „Az volt az elképzelés, hogy amikor a víz távozik a sejtekből, kell lenni valamilyen, a sejteket fizikailag erősítő fehérjének, ami megakadályozza a sejtek összeroskadását. Számos tesztet követően úgy találtuk, hogy a citoplazmában lévő CAHS fehérjék, amelyek a medveállatkákra jellemzőek, védik a sejtet a kiszáradáskor.” A citoplazma az a kolloid jellegű közeg, amely a sejtek belsejét kitölti, 80-95 százalék vízből álló anyagban számos fehérje, ásványi só, cukor található, illetve ez veszi körbe a sejtszervecskéket.

A víz elveszítése során így alakulnak ki a sejtplazmában a fehérje szálacskái.
A CAHS fehérjékről nemrégiben kiderült, hogy képesek érzékelni, amikor a sejt vízhiánnyal szembesül, s ekkor működésbe lépnek: olyan, szálakból álló hálózattá állnak össze, amely képes megtámasztani a sejtet akkor is, ha a víz eltűnik belőle. Amikor pedig ismét vizet vesz fel a sejt, e fehérjék is visszaalakulnak a „hétköznapi” formájukká, s a víz visszaveheti a támasztó szerepét.
A fehérje vizsgálata meglehetősen érdekes kihívás elé állította a kutatókat. Ahhoz, hogy megfigyelhessék, miként viselkedik, meg kell festeni a fehérjét (hogy lássák is a mikroszkóp alatt), ám a festéshez alapértelmezetten vízre van szükség. A kutatók ezért olyan festési módszerhez folyamodtak, ahol víz helyett alkoholt használtak, s ez lehetővé tette, hogy megfigyeljék a víz elvonásának hatását.

A sejtplazma ismét vizet kap, s a szálakká vált fehérje visszaalakul korábbi formájává.
Amellett, hogy a módszer megismerésével a medveállítkák különös képességének titkát felfedték, a kutatók szerint a sejtek víztelenítésének számos alkalmazási lehetősége lesz a jövőben. Olyanokra kell gondolni, mint például a gyógyszerek eltarthatóságának növelése, vagy épp a kutatásokhoz használt anyagok hosszabb tárolhatósága – ezekkel sokat lehet megtakarítani. Az sem zárható ki, hogy valamikor a távolabbi jövőben az átültetésre váró szerveket is ki lehet majd szárítani s később újra feléleszteni, így jelentősen könnyíthető lesz a transzplantáció folyamata is.
A kutatók azt tervezik, a most megismertek alapján, hogy kb. 300 másik, a medveállatkák sejtműködésében fontos fehérje tulajdonságait is feltárják majd. „A medveállatkák kapcsán minden lenyűgöző. Azok az extrém környezeti körülmények, amelyeket egyes fajaik könnyedén túlélnek, arra vezetnek rá bennünket, hogy korábban nem látott mechanizmusokat és szerkezeteket ismerjünk meg. Egy biológus számára ez a terület valódi aranybánya!” – tette hozzá Kuneida.