το κλειδί του μυστηρίου της χειμερίας νάρκης. Στόχος η ανθρώπινη αδρανοποίηση, για μακρόχρονη διαστημική πτήση. Η δημιουργία GM σκίουρου ποντικού με αντοχή στο κρύο.

 ΗΠΑ, Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Yale διαπίστωσαν ότι, τα ζώα που πέφτουν σε χειμερία νάρκη  αποτελούν «κλειδί»  στην έρευνα, για το πώς ορισμένα είδη είναι πιο ευαίσθητα στο κρύο από άλλα.

ένας γενετικά τροποποιημένος άνθρωπος που θα αντέχει στο κρύο και θα πέφτει σε χειμερία νάρκη, θα μπορεί να  χρησιμοποιηθεί σε μακρόχρονη διαστημική πτήση.

Tο Δεκέμβριο του 2016, ερευνητές του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ που μίλησαν στο κορυφαίο συνέδριο επιστήμης και τεχνολογίας TED, που πραγματοποιήθηκε στις ΗΠΑ, ανέφεραν ότι η ανθρωπότητα έχει μέλλον μόνον, αν καταφέρει σύντομα, να βρει τρόπο να τροποποιηθεί γενετικά.

Υποστήριξαν πώς είτε λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας, είτε λόγω κάποιου φυσικού ή κοσμικού φαινομένου, η επιβίωση στη Γη δεν αποκλείεται σε σχετικά σύντομο χρόνο (ίσως μέσα στα επόμενα 100 έτη) να γίνει δύσκολη έως αδύνατη για τον άνθρωπο. Εφόσον οι συνθήκες τόσο στο Διάστημα όσο και σε άλλους πλανήτες δεν είναι φιλικές στον άνθρωπο, μόνο η γενετική τροποποίηση του, θα τον βοηθήσει να αντέξει.

Ενώ οι GM άνθρωποι που θα αντέχουν στο κρύο, όταν ταξιδεύουν στο διάστημα, είναι ο μακροπρόθεσμος στόχος, οι ερευνητές εργάζονται τώρα για τη δημιουργία ενός GM ποντικού, με ανοχή στο κρύο.

Βρήκαν, ότι το κλειδί για την αντίσταση στο κρύο, είναι κρυμμένο στον εγκέφαλο όλων των χειμεριωμένων θηλαστικών και πιστεύουν ότι, θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί και στα ανθρώπινα κύτταρα.

Το γονίδιο TRMP8 είναι η εξειδικευμένη περιοχή στον εγκέφαλο, που είναι υπεύθυνη για την αντίδραση στο κρύο, όταν ενεργοποιείται.

Το TRPM8 είναι μια ειδική πρωτεΐνη που ελέγχει τον τρόπο, που όλα τα θηλαστικά αισθάνονται το κρύο.
Το εύρημα  θα επιτρέψει   και στον άνθρωπο,    να εισέλθει σε μια κατάσταση αδρανοποίησης
( hibernation state)  παρόμοια με την κατάσταση που συναντούμε σε κάποια χειμεριωμένα  ζώα.

Τα τρωκτικά που πέφτουν σε χειμερία νάρκη
( hibernation) έχουν εξελίξει νευρώνες με αισθητήρα ψύχους (cold-sensing neurons), με μειωμένη ικανότητα να ανιχνεύουν θερμοκρασίες κάτω από τους 20 ° C (68 ° F).

Μια προσαρμογή στο σκέλος  (TRPM8 gene) του DNA επιτρέπει να πέσει η χειμερινή θερμοκρασία στο σώμα του τρωκτικού, για μεγάλα χρονικά διαστήματα, χωρίς να αισθάνεται στρεσαρισμένο  από αυτές τις συνθήκες, προκαλώντας το να πέσει σε εποχιακό ύπνο.
Μια γενετική τροποποίηση με παρόμοια προσαρμογή, θα ήταν χρήσιμη στον αστροναύτη για την μακροχρόνια αποστολή του, στο βαθύ διάστημα.
Ζώα όπως οι σκίουροι δεν αισθάνονται το κρύο, ακόμα και όταν χιονίζει έξω και ένα άλλο τρωκτικό, το Syrian χάμστερ, μοιράζεται τον ίδιο μηχανισμό.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι αυτή η ικανότητα θα μπορούσε να προσδοθεί και σε άλλα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Μιλώντας στους συγγραφείς της μελέτης για την MailOnline, ο Δρ Sviatoslav Bagriantsev και η Dr Elena Gracheva δήλωσαν:

«Η μελλοντική έρευνα θα καταστήσει δυνατή την παροχή ψυχρής ανοχής στα ανθρώπινα κύτταρα, με πιθανές συνέπειες για την ιατρική».

«Η κατανόηση του φαινομένου της χειμερίας  νάρκης γενικά, θα ανοίξει το δρόμο για την πρόκληση της χειμερίας νάρκης στον άνθρωπο, κάτι που φαίνεται αναγκαίο για μακροχρόνια διαστημική πτήση».

«Ενώ οι άνθρωποι στη διαστημική πτήση είναι ο μακροπρόθεσμος στόχος, το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τη γενετική τροποποίηση των τρωκτικών.»

Οι συγγραφείς συνέχισαν: «Αυτή τη στιγμή δουλεύουμε για τη δημιουργία ενός "squirrelized" ποντικιού.

Το γονίδιο TRMP8 είναι η εξειδικευμένη περιοχή στον εγκέφαλο που είναι υπεύθυνη για την αντίδραση στο κρύο όταν ενεργοποιείται. Η μελέτη δείχνει ότι τα είδη που δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη, όπως τα ποντίκια, είναι πολύ πιο ευαίσθητα στο κρύο απ 'ότι τα χειμερικά είδη.

«Προσπαθούμε να φτιάξουμε ένα non-hibernating είδος ποντικιού ανεκτικό στο ψύχος, υποκαθιστώντας το γονίδιο ποντικού TRMP8 με το γονίδιο σκίουρου.

«Αναμένουμε ότι τέτοιος γενετικά τροποποιημένος ποντικός θα αναπτύξει ανοχή στο κρύο».

Η θερμοκρασία στην οποία ενεργοποιείται το TRMP8 ποικίλλει μαζικά από είδος σε είδος, σύμφωνα με τη μελέτη.

Όλα τα τρωκτικά έχουν υποδοχείς στα κύτταρα του εγκεφάλου που είναι γνωστά ως "somatosensory" νευρώνες, για την αίσθηση του ψύχους.

 Αλλά τα χημικά σε σκίουρους «ground squirrels» και Syrian χάμστερ χρειάζονται πολύ περισσότερα για να ενεργοποιηθούν, σε σύγκριση με εκείνα στα ζώα που δεν πέφτουν σε χειμερία νάρκη.

Προκειμένου να συγκριθεί η βιολογία των διαφόρων τύπων τρωκτικών, οι ερευνητές πραγματοποίησαν δοκιμές σε σκίουρους, χάμστερ και ποντίκια.

Οι επιστήμονες έβαλαν τα τρωκτικά σε δύο ελεγχόμενης θερμοκρασίας πλάκες, μία θερμή στους 30 ° C (86 ° F) και μια άλλη χαμηλότερης θερμοκρασίας  που κυμαίνονταν από τους 20 ° C (68 ° F) έως τους 0 ° C (32 ° F).

Τα ζώα είχαν την επιλογή να μετακινούνται μεταξύ των δύο πλακών και τα ποντίκια προτιμούσαν έντονα την θερμαντική πλάκα.

τα ποντίκια πάντα, προτιμούσαν έντονα τη θερμή πλάκα.

Αλλά η μεταβολή της θερμοκρασίας δεν επέφερε καμία μεταβολή στους σκίουρους και τα χάμστερς,  μέχρι να φτάσει στους  5 ° C (41 ° F).

Η ομάδα του Δρ Gracheva συνδέει αυτή τη συμπεριφορά με μια χημική οδό στους νευρώνες που ονομάζεται TRPM8, η οποία, όταν πυροδοτείται, οδηγεί στην αίσθηση του ψύχους.

Το TRPM8 είναι μια πρωτεΐνη στο εξωτερικό των εξειδικευμένων αισθητικών κυττάρων στον εγκέφαλο που ελέγχουν τη ροή φορτισμένων ιόντων νατρίου και ασβεστίου μέσα και έξω.

Αυτή η ροή προκαλεί τη συσσώρευση φόρτισης, η οποία στη συνέχεια πυροδοτεί μια ηλεκτρική ώθηση, συνεχίζοντας το σήμα.

 Στους  σκίουρους εδάφους και τα χάμστερς, το TRPM8 είναι λιγότερο ευαίσθητο στο κρύο από ό, τι το ίδιο χημικό ή το κανάλι ιόντων στα ποντίκια.

ο  Δρ Gracheva πρόσθεσε: «Αυτή η διαδικασία είναι πολύ περίπλοκη και το TRPM8 είναι μόνο ένα μέρος του μηχανισμού».

 Τα πλήρη ευρήματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό  Cell Reports .

 πηγή 19-12-17

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-5183673/Superhumans-immune-cold-reality.html

***************************************
H έρευνα –εδώ και πολλά χρόνια-  του φαινομένου της χειμερίας νάρκης, αφορά πολλούς τομείς όπως τη διαδικασία «υποθερμικής συντήρησης» σε δύσκολα χειρουργεία, εγκεφαλικά επεισόδια και άλλους τραυματισμούς

H χρηματοδότηση της NASA στον  επιστήμονα James Lovelock.

άπειρος ο αριθμός των πειραματόζωων (αρουραίων, σκίουρων, σκύλων κλπ) που θυσιάστηκαν στο βωμό αυτής της έρευνας

πηγή 6-5-14

http://www.bbc.com/future/story/20140505-secrets-behind-the-big-sleep