Što nas šišmiši mogu naučiti o hibernaciji…

San o međuzvjezdanom putovanju često nas vodi do prizora svemirskih brodova kako jure kroz svemir, dok njihova posada mirno spava u futurističkim kapsulama. No, što ako ljudska hibernacija, nekoć smatrana isključivo dijelom znanstvene fantastike, postane stvarnost? Nova istraživanja sa Sveučilišta Greifswald u Njemačkoj sugeriraju da bi proučavanje šišmiša moglo otkriti ključ za ovaj revolucionarni korak.

Znanstvenici sa Sveučilišta Greifswald analizirali su jedinstvena svojstva krvi šišmiša kako bi istražili mogućnost medicinski inducirane hibernacije kod ljudi. Proučavanjem krvi hibernirajućih običnih šišmiša (Nyctalus noctula), nehibernirajućih egipatskih voćnih šišmiša (Rousettus aegyptiacus) i ljudi, otkrili su ključne razlike koje bi mogle omogućiti prilagodbu ljudske biologije za putovanja u svemir. Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, ističe kako bi te spoznaje mogle riješiti neke od najvećih prepreka dugotrajnim svemirskim ekspedicijama.

Hibernacija u prirodi predstavlja izniman način preživljavanja, omogućujući životinjama da izdrže ekstremne uvjete poput niskih temperatura i nedostatka hrane. Ovo stanje smanjuje potrošnju energije, usporava metabolizam i omogućuje tijelu da preživi dulje razdoblje bez hrane. Prilagodba takvih mehanizama kod ljudi mogla bi potpuno preoblikovati svemirska putovanja, čineći višegodišnje misije na Mars ili čak Titan ne samo izvedivima nego i održivima.

Znanstvena osnova i izazovi prilagodbe

Međutim, hibernacija je puno složenija od običnog sna. Uključuje duboke fiziološke promjene, poput upravljanja otpadnim tvarima, održavanja protoka krvi pri smanjenim temperaturama i očuvanja stanične integracije. Dok su šišmiši evoluirali kako bi prevladali te izazove, ljudi se suočavaju s jedinstvenim preprekama.

Tim sa Sveučilišta Greifswald usmjerio se na ulogu crvenih krvnih stanica (RBC), koje čine gotovo polovinu volumena krvi i ključne su za transport kisika i cirkulaciju. Za razliku od ljudskih crvenih krvnih stanica, stanice šišmiša pokazuju iznimnu fleksibilnost i viskoznost pri niskim temperaturama, omogućujući učinkovit protok krvi čak i u ekstremnim uvjetima.

Korištenjem naprednih tehnika, poput takozvane dinamičke citometrije stvarne deformabilnosti (dynamic real-time deformability cytometry), istraživači su proučavali kako se ova svojstva mijenjaju pri temperaturama od 37°C, 23°C i 10°C, koje odražavaju aktivno stanje i stanje hibernacije.

Iako ljudske crvene krvne stanice nisu jednako elastične kao one kod šišmiša, pokazale su potencijal za prilagodbu u kontroliranim uvjetima. Ovo otkriće otvara vrata istraživanju načina za poboljšanje ljudske fleksibilnosti krvnih stanica, potencijalno približavajući nas mogućnosti hibernacije.

Pogled u budućnost

Unatoč napretku, izazovi ostaju. Ljudske crvene krvne stanice sporije se oporavljaju od niskih temperatura nego stanice šišmiša a dugotrajno izlaganje ekstremnoj hladnoći može izazvati komplikacije. No, istraživači ukazuju na velike sisavce poput medvjeda, koji hiberniraju na višim temperaturama oko 20°C, kao dokaz da bi ljudi mogli postići slično stanje bez potrebe za ekstremnim prilagodbama.

Prednosti hibernacije su očite : čak i mali pad temperature jezgre tijela može značajno smanjiti metaboličku potrošnju energije. Za svemirske putnike to bi značilo manju potrebu za hranom i vodom, smanjeni psihološki stres te mogućnost izbjegavanja monotonije dugotrajnih putovanja!

Kosmos