Ученые обнаружили неизвестные ранее способности организмов выживать в условиях смертоносного холода через временное замедление поддерживающих жизнь биологических процессов.
"Мы обнаружили, что расширение пределов выживания в холоде возможно, если потребление кислорода снизилось впервые", - сказал американский исследователь Марк Рот (Mark B. Roth) из Центра исследования рака имени Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон.
Одна из форм "принудительной спячки" - состояние, известное как "анабиоз" - буквально запускает внезапную остановку химических реакций в организме из-за недостатка кислорода. 10-часовое "таймлапсное" видео эмбриона садового червя в процессе его превращения в полноценного молодого червя показало быстрый процесс замораживания клеточного деления вплоть до остановки после удаления кислорода из окружающей среды. То же самое клеточное деление возобновилось в нетронутом виде спустя два с половиной часа после того, как была восстановлена подача кислорода.
Исследователи заметили, что при воздействии в буквальном понимании замораживающих температур, эмбрионы дрожжей и садовых червей не живут. После 24-часового воздействия замораживающими температурами 99 процентов участников эксперимента умерли.
Однако впервые лишенные кислорода в описанном выше порядке 66 процентов дрожжей и 97 процентов садовых червей смогли выжить. После их отогревания и восстановление подачи кислорода, "два самых различных организма" реанимировались и показали нормальную продолжительность жизни, сообщают ученые.
Доказательство понимания связи между низким содержанием кислорода и низкой температурой может привести к способу продления срока хранения человеческих органов для трансплантаций, отметил Марк Рот.
Также новый эксперимент мог бы объяснить то, что до сих пор было неразрешимой загадкой: сообщения о случаях "возвращения людей к жизни" после гипотермии.
"В научной литературе есть много примеров с людьми, которые казались замерзшими до смерти. У них отсутствует сердцебиение и они клинически мертвы, но они могут быть возвращены к жизни, говорит Рот. "Точно так же организмы в моей лаборатории могут быть введены в состояние анабиоза обратимым путем лишения их кислорода и другими средствами. Они будут выглядеть мертвыми, хотя это совсем не так", сказал исследователь.
На изучения взаимосвязи между человеческой гипотермией и его собственными исследованиями принудительной спячки Марка Рота впервые вдохновили документально подтвержденные случаи успешно вернувшихся к жизни людей, которые пробыли несколько часов или дней без пульса в весьма холодных условиях.
Зимой 2001 года температура тела канадской малышки Эрики Норби упала до 16 градусов по Цельсию - пролежала в течение нескольких часов при минусовой погоде после скитаний в одном подгузнике безо всякой одежды. Казавшаяся мертвой, она полностью оправилась после того, как отогрелась и вернулась к жизни.
Вся та же любопытная участь в 2006 году постигла и японского альпиниста Митсутаку Учикоши. Он был обнаружен при температуре тела 21.6°C спустя 23 дня после того, как заснул на заснеженной горе.
"Мы думали, что то, что происходит с организмами в моей лаборатории, также происходило и с такими людьми, как канадская малышка и японский альпинист. Может быть, прежде, чем они замерзли, им каким-то образом удалось уменьшить потребление кислорода? Может быть, это и есть то, что их защищало?", рассуждает Марк Рот.
"Наша работа с нематодамии дрожжами предполагает, что это вполне может иметь место, и это может сделать нас на шаг ближе к пониманию того, что случается с людьми, которые, кажется, замерзают до смерти, но все-таки могут быть возвращены к жизни", отметил исследователь.
Защитный эффект кислородного голодания прибывает из способа, которым он блокирует биологические процессы прежде, чем сможет развиться опасная неустойчивость. После реанимирования, процессы продолжаются с того места, на котором они были прерваны, без признаков какого-либо разрушения.
"Когда организм приостановил свои биологические процессы ничего плохого произойти не может, - полагает Рот. - Иногда, в условиях экстремального холода, это вообще становится делом полезным - когда вы не можете сделать чего-то правильно, лучше не делать этого вообще".
Конечная цель таких исследований заключается в "выигрывании времени" для пациентов, находящихся в физическом шоке, например, после сердечных приступов и большой потери крови, что повышает их шансы на выживание, сохраняет их, пока они не получат медицинской помощи, говорят исследователи.
Другая форма принудительной спячки включает воздействие на организм таких химических веществ как сероводород.
