ماذا يمكن أن يتعلم الإنسان من الحيوانات التي تبقى في سبات متواصل لعدة أشهر؟
السبات هو حل معقد لمشكلة بسيطة. الغذاء نادر في الشتاء. للبقاء على قيد الحياة في موسم الندرة، تدخل بعض أنواع الحيوانات، مثل السناجب الأرضية القطبية والدببة السوداء، في حالة سبات تحدث خلالها تغيرات فسيولوجية في أجسامها تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة رغم قلة الغذاء والماء والحركة. يهتم الباحثون والأطباء على حد سواء بمعرفة كيف يمكن لحيل السبات أن تساعد صحة الإنسان.
الخطر: السكتة الدماغية
البصيرة: ينخفض تدفق الدم في دماغ السناجب الأرضية في القطب الشمالي أثناء السبات إلى عُشر الحالة الطبيعية. عادة، مثل هذا النقص في الأكسجين قد يسبب السكتة الدماغية. لكن السناجب يمكنها البقاء على قيد الحياة طوال فصل الشتاء لأن معدل التمثيل الغذائي في أجسامها ينخفض إلى معدل اثنين بالمائة من معدله في الصيف، وبالتالي هناك حاجة إلى كمية أقل بكثير من الأكسجين للحفاظ عليها. يقول بريان بارنز، عالم الأحياء في جامعة ألاسكا في فيربانكس، إنه من الممكن أنه إذا تمكن المستجيبون للطوارئ من إبطاء عملية التمثيل الغذائي بنفس القدر مباشرة بعد السكتة الدماغية، ربما عن طريق تبريد الجسم، فيمكن منع تلف الدماغ الدائم.
الخطر: مرض السكري
البصيرة: عندما يكتسب الناس الوزن، فإنهم غالبًا ما يتوقفون عن الاستجابة للأنسولين. ينظم هذا الهرمون كمية الجلوكوز التي تأخذها الخلايا من الدم. يسبب السكر الزائد في الدم مرض السكري من النوع 2. ومع ذلك، فإن الدببة الرمادية التي تضيف أكثر من 45 رطلاً إلى وزن جسمها كل خريف لا تعاني من مرض السكري. وجدت دراسة حديثة أن الخلايا الدهنية في الدببة الرمادية تصبح أكثر حساسية للأنسولين أثناء استعدادها للسبات، مما يسمح للدببة بمواصلة معالجة وتخزين السكر. ويختبر العلماء في شركة التكنولوجيا الحيوية أمجين ما إذا كان من الممكن تحقيق ظاهرة مماثلة لدى مرضى السكري من خلال ضبط مستوى هذا البروتين في دمائهم.
الخطر: نضوب العظام (هشاشة العظام)
البصيرة: إذا بقي البشر في مكان واحد لفترة طويلة دون طعام، فإن عظامهم سوف تتفكك ببطء. وفي المقابل، يخرج الدب الأسود من عرينه قويًا كما كان دائمًا، لأن عظامه يعاد تدويرها أثناء السبات بمعدل أقل بحوالي 25% من المستويات الطبيعية. ويحاول الباحثون في جامعة ولاية كولورادو الآن تحديد الهرمونات التي تتحكم في هذا التقييد الشديد على دوران العظام. هدفهم هو إنتاج دواء، مثل الدببة، من شأنه أن يحمي كثافة العظام لدى الأشخاص الأكثر عرضة لخطر فقدان العظام.
الخطر: أمراض القلب
نظرة ثاقبة: أثناء جراحة القلب، عندما يتوقف القلب عن النبض، يعاني المريض من نقص الأكسجين. للتغلب على النقص، يتحول الجسم من التمثيل الغذائي الهوائي (الهوائي) إلى التمثيل الغذائي اللاهوائي (اللاهوائي). وينتج عن هذا التغيير حمض اللاكتيك الذي يمكن أن يؤدي تراكمه إلى قتل الخلايا. لا يحدث هذا النوع من الضرر لخلايا السناجب الأرضية في القطب الشمالي أثناء سباتها لأن السناجب تحطم دهونًا أكثر من السكريات حتى عندما ينخفض معدل ضربات القلب إلى نبضة واحدة في الدقيقة. يتعاون الباحثون في جامعة ديوك وجامعة ألاسكا في فيربانكس لمحاولة فهم كيف تعطي هذه الأنواع الأولوية للدهون كوقود في ظروف نقص الأكسجين. إن العثور على طريقة لجعل المرضى الذين يخضعون لجراحة القلب لاستخدام هذا المسار يمكن أن يقلل من مدى تلف الأعضاء أثناء الجراحة.
