Na isti način na koji medved instinktivno snižava telesnu temperaturu da bi preživeo zimsku hladnoću, naučnici su otkrili revolucionarni metod za kontrolu temperature ljudskog tela – potencijalno spasavanje života u vanrednim situacijama.
Istraživači sa Univerziteta za zdravlje i nauku u Oregonu identifikovali su proces koji bi jednog dana mogao pomoći kliničarima da smanje telesnu temperaturu kod ljudi koji doživljavaju događaje opasne po život, kao što su srčani udari ili moždani udari.
Ako se primeni kod ljudi, koji ne mogu prirodno da hiberniraju, otkriće bi moglo da oponaša prirodnu sposobnost određenih životinja da snize telesnu temperaturu tokom hibernacije.
„Ideja je da se smanji telesna temperatura na niži nivo tako da tkivima poput mozga ili srca ne treba toliko kiseonika, što im omogućava da duže prežive ishemiju [nedostatak kiseonika u tkivima] i poboljšaju funkcionalne ishode moždanog udara. ili srčani udari“, rekao je dr Domenico Tupone, viši autor studije i pomoćnik profesora neurološke hirurgije na Medicinskom fakultetu OHSU.
Obično, kada se sisari ohlade, njihova tela pokušavaju da generišu toplotu drhtanjem ili sagorevanjem posebne vrste masti koja se zove smeđa mast. Ovo kontroliše normalni termoregulacioni sistem mozga, koji održava telesnu temperaturu stabilnom.
Međutim, kod životinja koje hiberniraju, kao što su medvedi ili arktičke veverice, ovaj sistem se menja tokom zime tako da mogu da snize telesnu temperaturu i prežive hladnoću tokom dužeg perioda. Tokom procesa hibernacije, ili torpor, uobičajeni odgovori tela na izlaganje hladnoći su obrnuti tako da izlaganje hladnoći uzrokuje smanjenje proizvodnje toplote i pad telesne temperature.
U svojoj studiji, objavljenoj u Current Biologi, Tupone i kolege otkrili su kako mozak kontroliše ovu promenu u regulaciji temperature. Ovaj proces nazivaju „termoregulatorna inverzija“ ili TI.
Istraživači su otkrili da blokiranjem određene oblasti u mozgu, koja se zove ventromedijalna periventrikularna oblast, ili VMPeA, mogu da izazovu ovo stanje TI kod pacova — životinja koje, poput ljudi, ne hiberniraju prirodno. Tokom TI, izlaganje hladnom okruženju sprečava telo da proizvodi toplotu, proces poznat kao termogeneza, dok izlaganje toploti povećava proizvodnju toplote.
Njihovo istraživanje otkriva da VMPeA deluje kao „prekidač torpora“: kada je aktivan, telo normalno reaguje na promene temperature. Međutim, kada se aktivnost u ovom delu mozga smanji, telo prelazi u TI, smanjujući proizvodnju toplote, čak i na hladnoći. Ovo otkriće moglo bi dovesti do kontrolisane hipotermije kod ljudi.
„Ako bismo imali mehanizam koji nam omogućava da transformišemo ljude u životinje koje hiberniraju, mogli bismo mnogo bolje da postignemo i kontrolišemo terapeutsku hipotermiju“, rekao je Tupone.
Indukujući stanje TI kod pacova, ovi istraživači su pokazali da je moguće stvoriti kontrolisanu hipotermiju kod životinja koje ne hiberniraju. Ovo bi moglo biti korisno u humanoj medicini, kao što je tokom operacija, za lečenje metaboličkih poremećaja ili za lečenje povreda mozga.
Smanjenje telesne temperature u ovim situacijama može smanjiti oštećenje tkiva i poboljšati oporavak. Cilj je da se izazove niska temperatura, stanje niskog metabolizma – terapeutska hipotermija – kako bi se pacijentima dale veće šanse da prežive ishemiju tkiva, tokom dugih operacija, ili čak u dugim svemirskim misijama.
