Ультразвук погрузил мышей и крыс в кратковременную спячку

Мышей ввели в состояние, похожее на кратковременную спячку — торпор (оцепенение), — с помощью ультразвуковой стимуляции нейронов в преоптической области гипоталамуса. У животных достоверно снизилась температура тела и метаболическая активность из-за того, что нижележащий дорсомедиальный гипоталамус тормозил образование тепла в бурой жировой ткани. Как сообщается в журнале Nature Metabolism, такой эффект ультразвука реализуется через чувствительный к ультразвуку ионный канал TRPM2, расположенный на нейронах гипоталамуса. Во время торпора, или более длительной гибернации, некоторые млекопитающие активно подавляют обмен веществ, снижают температуру тела и замедляют другие процессы, чтобы сберечь энергию и пережить сложные (иногда смертельные) условия, в том числе и низкие температуры окружающей среды. Хотя изначально концепция искусственной гибернации у людей появилась из-за потребности снижения потребления энергии у космонавтов во время длительных полетов в космос, сейчас ее рассматривают как перспективный метод лечения при некоторых заболеваниях, например, инфаркте миокарда или инсульте. Снижение температуры тела и интенсивности метаболизма могло бы повысить шанс благоприятных исходов за счет торможения патогенетических процессов. Подробнее о проблемах погружения человека в искусственную гибернацию можно прочитать в нашем материале «Вечером мы погрузимся в спячку». В последние годы появилась информация о том, что несколько популяций нейронов в преорбитальной зоне гипоталамуса могут быть ответственны за оцепенение и гибернацию у грызунов. Оптогенетические эксперименты на мышах показали, что стимуляция этой зоны провоцирует развитие оцепенения. Однако безопасные и неинвазивные методы введения в состояние, близкое к торпору, оставались предметом научной фантастики несмотря на несколько десятилетий исследований. Хонг Чен (Hong Chen) с коллегами из Университета Вашингтона в Сент-Луисе приблизилась к созданию такого безопасного метода и даже опробовала его на мышах. Ученые разработали миниатюрный носимый ультразвуковой преобразователь, который генерирует ультразвук с частотой 3,2 мегагерца и пиковым акустическим давлением 1,6 мегапаскаль. Таким ультразвуком воздействовали шесть раз по десять секунд с перерыв в 30 секунд на преорбитальную зону гипоталамуса свободно перемещающихся мышей, которые имели неограниченный доступ к воде и пище. Во время и после стимуляции ученые зафиксировали значительное снижение температуры кожи в межлопаточной области, где находится бурая жировая ткань, и нагревание хвоста (грызуны регулируют теплообмен с помощью термогенеза в буровой ткани и отвода тепла из-за расширения сосудов хвоста). Кроме того, мышам установили беспроводные термометры в брюшной полости. Оказалось что ультразвуковая стимуляция преорбитальной зоны гипоталамуса привела к значимому снижению внутренней температуры тела — в среднем на 3,26 градуса Цельсия. Также ультразвуковая стимуляция коррелировала со снижением двигательной активности мышей и активностью метаболизма, который измеряли в метаболических камерах. Ученые подсчитали, что мыши после стимуляции переключили катаболизм со смеси углеводов и жиров исключительно на окисление жиров, что типично для животных в спячке. Электрокардиография показала значимое снижение частоты сердечных сокращений — на 47,3 процента по сравнению с состоянием до стимуляции. Иммуногистохимическое исследование мозга мышей после стимуляции не выявило каких-либо видимых повреждений или признаков воспаления. Все экспериме...

Читать полный текст на nplus1.ru

 

Опубликовано: 23:11, 25.05.2023

 

Новость из рубрики: Наука

 

Поделиться новостью:

 

Топ новости часа

• Дмитрий Рябыкин: «СКА – номер один в КХЛ по качеству хоккеистов. Для кого-то его роль может не вытекать из хода карьеры – нужно это принять. У тренеров не легкая работа»...
• С 28 октября войти в «Госуслуги» с логином и паролем больше не получится...
• Starlink в Украине. Где купить и как пользоваться...
• Гран-при Австралии-2023. Расписание трансляций...
• Хозяин "Пятёрочки" рассказал, что россияне стали патриотами и разлюбили западные бренды...
• Де Хеа сделал 5-ю результативную ошибку со старта прошлого сезона – у него и Льориса их больше всего среди игроков АПЛ...