Tajemnica odporności niesporczaków wyjaśniona

Trudne warunki życiowe podnoszą poziom wolnych rodników w organizmach niesporczaków, co wprowadza je w stan uśpienia, w którym mogą znosić ekstremalne trudności – informuje pismo „PLOS One”.

Niesporczaki to pospolite na całym świecie mikroskopijne bezkręgowce o ośmiu odnóżach. W niesprzyjających warunkach kurczą się i wchodzą w stan głębokiej hibernacji.

Niesporczaki słyną ze swojej odporności na ekstremalne warunki – w stanie anabiozy mogą przetrwać w temperaturach od bliskich zera absolutnego do ponad 150 °C, znoszą promieniowanie jonizujące 1000 razy silniejsze niż jakiekolwiek inne zwierzę, ciśnienie 6000 atmosfer, potrafią przetrwać ponad 100 lat bez wody, a nawet przeżyć w przestrzeni kosmicznej.

Zespół Derricka Kollinga z Marshall University w Zachodniej Wirginii (USA) postawił sobie za cel zrozumienie, w jaki sposób niesporczaki praktycznie na dowolnym etapie życia wprowadzają się w stan uśpienia (anabiozy), w którym się nie rozwijają, ale mogą przetrwać niemal wszystko.

Derrick Kolling i jego współpracownicy wystawili niesporczaki na działanie wysokich poziomów nadtlenku wodoru, cukru albo soli lub temperatury -80°C. Na skutek tych ekstremalnych doświadczeń w organizmach niesporczaków pojawiały się szkodliwe, bardzo reaktywne cząsteczki – wolne rodniki tlenowe.

Jak się okazało, wolne rodniki wchodzą w reakcję z innymi cząsteczkami, w szczególności utleniają aminokwas zwany cysteiną – jeden z elementów budulcowych białek w organizmie. To zaś prowadzi do zmiany struktury i funkcji białek, sygnalizując początek stanu uśpienia.

W eksperymentach, w których zapobiegano utlenianiu cysteiny, niesporczaki nie były w stanie wejść w stan uśpienia. Zdaniem autorów badań oznacza to, że cysteina działa jak rodzaj czujnika regulacyjnego, który pozwala niesporczakom reagować na stres.

Kiedy warunki się poprawiają, cysteina przestaje być utleniona, a niesporczaki budzą się z uśpienia. Zdaniem autorów dalsze badania nad obronnymi mechanizmami niesporczaków mogą przynieść postęp w badaniach nad procesem starzenia, a nawet ułatwić długoterminowe podróże kosmiczne.

PAP