«Кокаин-амфетаминовый» нейропептид помог медведям сохранить кости

Группа биологов из четырех университетов в США и лаборатории в Дании объяснила, почему медведи сохраняют крепкие и здоровые кости, несмотря на продолжительную спячку. Оказалось, что медведям удается подавить процесс ремоделирования костной ткани благодаря повышенному содержанию в крови нейропептида CART– кокаин- и амфетамин-регулируемого транскрипта. Работа опубликована в The Journal of Experimental Biology.

Ученые на протяжении четырех лет брали образцы сыворотки крови у 13 медведей-барибалов (Ursus americanus), находящихся в зимней спячке. Выяснилось, что у всех животных был пониженный уровень биохимических маркеров, которые выделяются в кровь при ремоделировании костей: образования новой костной ткани и рассасывания старой.

Исследователи связывают пониженный уровень метаболических процессов в костной системе медведя с тем фактом, что во время спячки у них  в 15 раз повышался уровень нейропептида CART в крови. При этом концентрация кальция в крови при спячке была неизменной по сравнению с активным периодом.

У большинства млекопитающих длительные периоды малой физической активности (а у барибалов спячка может длиться до 6 месяцев) приводят к дисбалансу между естественными процессами ремоделирования костей. Процессы разрушения и рассасывания костной ткани начинают преобладать над костеообразованием. Это приводит к снижению плотности костей, нарушению их микротектоники и увеличению хрупкости – возрастает риск травм и переломов. Медведям удается эффективно подавить метаболизм в целом и тем самым сбалансировать его.

Кокаин- и амфетамин- регулируемый транскрипт (CART) выполняет важную роль в физиологии млекопитающих и выполняет много функций. Наибольшее его количество экспрессируется в гипоталамусе, и, как считается, он играет важную роль в регуляции энергетического гомеостаза, в том числе регулирует аппетит. Свое название он получил из-за того, что при его введении наблюдаются схожие с действием кокаина и амфетамина паттерны поведения у животных. При этом если CART веден вместе с кокаином, то он полностью нейтрализует его эффект.

Ученые полагают, что их открытие поможет понять, каким образом можно лечить такие дегенеративные болезни костной ткани как остеопороз у людей.