Pitoiak dietaren arabera doitzen du bere bihotzaren tamaina

Dibulgazioa · Kolaborazioak

Pitoi sugeek “eseri eta itxaron” estrategia harrapakaria gauzatzen dute. Hau da, geldi-geldi egoten dira harrapakin bat bere barailen parean jarri arte, baina hori inoiz gutxitan gertatzen da. Estrategia horrek baraualdi luzeetan metabolismoa drastikoki murriztea eskatzen du, bai eta harrapakinak aldi horiek orekatzeko bezain handiak izatea ere.

Birmaniako pitoia (Python bivittatus) lau metroko luzera izan dezakeen sugea da (1. irudia). Hainbat hilabete eman ditzake jan gabe, baina harrapakin bat harrapatu eta digeritzen hasten denean haren metabolismoa hamar aldiz biderkatzen da. 2005ean deskubritu zen ingestioaren ondorengo 48 orduetan bihotzaren tamaina % 40 handitzen zela. Hazkunde hori ez zen bihotzeko muskulu zelulak (kardiomiozitoak) ugaritzearen ondorio, proteinen (aparatu uzkurkorrekoak, batez ere) sintesiaren gehikuntzaren ondorio baizik, horrek kardiomiozitoen tamaina handitzea eragiten baitu. Hortaz, bihotz hipertrofia prozesua da.

bihotzaren tamaina
1. irudia: Birmaniako pitoia (Python bivittatus). (Argazkia: R. Cammauf, NPSPhoto – jabari publikoa. Iturria: Flickr.com)

Digestioa amaitu eta 7-10 egunera, pitoiaren metabolismoa minimora murrizten da eta bihotzaren tamaina hasierako bolumenera iritsi arte txikitzen da. Egun gutxiren buruan bihotzaren tamaina handitu eta uzkurtzeko prozesu azkar hori oso berezia da, ez da halakorik ikusi bestelako animalia batzuetan.

Gizakietan, bihotz hipertrofia itzulgarria ariketa luzez egin ondoren gerta daiteke, eta, modu naturalean, haurdunaldian; baina, prozesu hori askoz ere motelagoa da. Bihotz hipertrofia eta leheneratzea egoera patologikoei (infartua, hipertentsioa) erantzutean ere gertatzen da, baina itzulezina izaten da. Hortaz, Birmaniako pitoietan antzeman den fenomeno horrek interes klinikoa handia izan zuen.

bihotzaren tamaina
2. irudia: harrapakin bat harrapatzean bihotza azkar hazten da (hipertrofia), metabolismoaren hazkunde handiari erantzuteko. Digestioa amaitzean, bihotza ohiko tamainara leheneratzen da ingestioaren ondorengo 7-10 egunetan. Bihotz hipertrofia baraualdiaren dauden pitoietan eragin daiteke jan berri duen pitoi baten plasmaren edo gantz azidoen nahasketaren (miristikoa, palmitikoa eta palmitoleikoa) injekzioaren bidez.

Coloradoko (AEB) Unibertsitateko ikertalde batek 2011n deskubritu zuen bihotz hipertrofia pitoiaren odolaren faktore zirkulatzaileek eragiten zutela. Elikagaien ingestioaren ondoren plasmaren konposatuak aztertuta, zenbait gantz azido hautatu zituzten (miristikoa, palmitikoa eta palmitoleikoa). Nahikoa zen hiru gantz azido horiek pitoiaren odolean injektatzea bihotzaren tamaina handitzea eragiteko, harrapakin baten ingestioak eragindakoaren antzekoa (2. irudia). Halaber, ikusi ahal izan zen gantz azidoak injektatu ondoren saguen ezkerreko bentrikuluaren masa handitu egiten zela.

Puntu hori argituta, ikertaldea baraualdira itzuli ondoren bihotzaren tamainaren uzkurdura azkarra aztertzen hasi zen. Emaitzak duela gutxi argitaratu dituzte PNAS aldizkarian. Fase atzeragarrian gene adierazpenean izandako aldaketak erregistratu zituzten, eta ikusi zuten FoxO1 transkripzio faktoreak erregulatzen dituen geneen multzo bat aktibatzen zela. Beste artikulu batzuetan aipatu izan dugun bezala, transkripzio faktoreak DNAri lotu eta beste gene batzuk aktibatzen edo erreprimitzen dituzte.

Ezaguna da FoxO1ek prozesu fisiologiko ugaritan duen zeregina, hala nola: adipogenesia, glukosa mailak, zelulen zikloa edo erantzun immunea erregulatzea. Oraintsu FoxO faktoreek autofagia izeneko prozesuan duten zeregin garrantzitsua deskribatu da: proteinen, organuluen eta beste zelula elementu batzuen narriadura kontrolatua. Autofagia beharrezkoa da zelulak baraualdira egokitu behar duenean edo narriatutako edo alferrikako bihurtutako organulu edo proteinak birziklatu behar dituenean. Duela gutxi ezagutzen den prozesu bat da. Medikuntza eta Fisiologiako 2016ko Nobel saria Yoshinori Ohsumi japoniarrari eman zioten autofagiari buruzko ikerketa aitzindariengatik.

bihotzaren tamaina
3. irudia: elikatu berri den pitoiaren plasma kultibo ingurunera gehitzeak arratoi jaio berriaren kardiomiozitoen hipertrofia eragiten du. Kardiomiozito horiek ohiko tamainara itzultzen dira plasmari gabeko kultibo ingurune batera aldatu ondoren autofagia prozesu (proteinen eta zelulen beste osagai batzuen narriadura) baten ondorioz. Ingurune horrek FoxO1 faktorearen inhibitzaile farmakologiko bat badu, autofagia prozesua saihesten da eta kardiomiozitoek beren tamaina handiari eusten diote. Ordea, FoxO1 adierazpena adenovirus faktoreen bidez behartzen bada, hipertrofia blokeatu egiten da pitoi plasma badago.

Pitoi sugearen kasuan, FoxO1ek autofagia prozesua eragin zezakeen kardiomiozitoetan. Ingestioa egin eta seigarren egunetik aurrera, FoxO1ek proteinen eta beste zelula elementu batzuen narriadura aktibatzen du, eta, ondorioz, tamaina nabarmen murrizten da. Hori erakusteko, elikatu berri zen pitoiaren % 3ko plasmarekin kultibatutako arratoi jaioberrien kardiomiozitoen eredu bat erabili zen (3. irudia). Taldeak egiaztatu zuen tratamenduaren osteko 24 orduetan tamaina handitu egiten zela eta ohiko tamainara itzultzen zela 48 orduren buruan kultibo ingurune normal batera aldatzean. Baina kardiomiozito hipertrofiatuetan FoxO1 inhibitzaile farmakologiko baten bidez desaktibatu zutenean, baraualdian izaten duten tamaina handiari eutsi zioten. Bestalde, FoxO1 adierazpena adenobirusaren bidez behartu zen kardiomiozitoak ez ziren hipertrofiatu, nahiz eta elikatu berri zen pitoiaren plasmarekin kultibatu ziren.

Ondorioz, Birmaniako pitoietan agerian jarri dira bihotzaren hipertrofia aktibatzen duten eta bihotzaren uzkurdura azkarrean parte hartzen duten mekanismoak. Oso garrantzitsua izango da ezagutza berri horrek lagundu egingo ote duen hobeto ulertzen gizakien bihotz hipertrofiaren indukzioa eta leheneratzea baldintza normaletan (haurdunaldia, ariketa egitean) edo patologikoetan.

Erreferentzia bibliografikoak:

Andersen, Johnnie B.; Rourke, Bryan C.; Caiozzo, Vincent J.; Bennett, Albert F.; Hick, James W. (2005). Postprandial cardiac hypertrophy in pythons. Nature, 434, 37–38. DOI: 10.1038/434037a

Martin, Thomas G.; Hunt, Dakota R.; Langer, Stephen J.; Tan, Yuxiao; Ebmeier, Christopher C.; Leinwand, Leslie A. (2024). Regression of postprandial cardiac hypertrophy in burmese pythons is mediated by FoxO1. PNAS, 121. DOI: 10.1073/pnas.2408719121

Riquelme, C.A., Magida, J.A., Harrison, B.C. et al. (2011) Fatty acids identified in the Burmese python promote beneficial cardiac growth. Science. doi: 10.1126/science.1210558

Riquelme, Cecilia A.; Magida, Jason A.; Harrison, Brooke C.; Wall, Christopher E.; Marr, Thomas G.; Secor, Stephen M.; Leinwand, Leslie A. (2011) Fatty acids identified in the Burmese python promote beneficial cardiac growth. Science, 334, 6055, 528-531. DOI: 10.1126/science.1210558


Egileaz:

Ramón Muñoz-Chápuli Oriol Animalien Biologiako Katedraduna (erretiratua) da Malagako Unibertsitatean.


Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko azaroaren 4an: La pitón ajusta el tamaño del corazón a su dieta.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko.Beharrezko eremuak * markatuta daude.