Листоносы-строители (летучие мыши, обитающие в тропическом климате) снижают сердечный ритм с целью сохранения энергии. Это выяснила международная команда ученых, которая изучила физиологические особенности летучих мышей во время их ежедневной активности и в состоянии покоя. Исследование опубликовано в журнале eLife.
Эффективное потребление энергии очень важно для выживания в дикой природе. Для того чтобы сохранить энергию, животные могут входить в состояние гипобиоза — снижать сердечный ритм и температуру тела с целью снизить метаболизм и приспособиться к окружающей среде, тем самым сохраняя максимальное количество энергии. Однако некоторые животные, обитающие в тропическом климате, не умеют входить в состояние гипобиоза, так как температура воздуха слишком высока для эффективного снижения температуры тела.
Авторы новой работы изучили сохранение энергии животными в тропическом климате на примере листоносов-строителей (Uroderma bilobatum) — летучих мышей семейства листоносые. Для этого ученые оснастили четырех представителей этого вида небольшими кардиографами, которые считывали их сердечную активность во время добывания пищи в ночное время и в состоянии покоя днем.
Исследователи выявили, что сердцебиение листоносов варьировалось от 176 до 1066 ударов в минуту. Минимальный сердечный ритм животного при полете был 750 ударов в минуту, в то время как в состоянии покоя этот показатель равнялся 300-400 ударам в минуту. Кроме того, ученые обнаружили, что во время отдыха листоносы снижают сердцебиение на 30 процентов (до 200 ударов в минуту) от двух до трех раз за час на несколько минут. Это позволяет им сократить потребление энергии с двух до одного килоджоуля в час.
Такая физиологическая способность листоносов связана с тем, что этим животным необходимо сохранять как можно больше энергии для ночных полетов в поисках пищи, которые существенно повышают их сердечный ритм. По мнению ученых, подобный механизм сохранения энергии позволяет летучим мышам адаптироваться к тропическому климату, поддерживая постоянную температуру тела и не входя при этом в состояние гипобиоза.
Физиологические особенности летучих мышей, а также их поведение часто изучаются учеными. Например, в нашей заметке вы можете узнать о том, как искусственное освещение заставляет бурых ушанов покидать обжитые места. О том, как ночные животные испытывают трудности при встрече с гладкими прозрачными поверхностями, читайте здесь.
Елизавета Ивтушок
И еще четырех видов опухолей
Британские и датские иммунологи обнаружили на цитотоксических T-лимфоцитах рецептор, узнающий одновременно три разных опухолевых антигена. Пациент, у которого были обнаружены эти Т-клетки, смог достичь полной ремиссии меланомы четвертой клинической стадии. Такое строение T-клеточных рецепторов не дает клеткам опухоли ускользнуть от противоопухолевого иммунитета. Похожие типы Т-клеточных рецепторов есть и у здоровых людей, но их роль в противоопухолевом иммунитете пока неясна. Исследование опубликовано в виде статьи в журнале Cell. Клеточная терапия онкологических заболеваний направлена на введение в организм Т-лимфоцитов, узнающих фрагменты белков опухоли, выставляемые клетками на поверхности белков главного комплекса гистосовместимости (HLA-антигенов). Она позволяет добиться ремиссии во многих случаях, при которых другие виды лечения неэффективны. Но врачи часто сталкиваются с ускользанием опухолевого клона от такого иммунитета. Иногда достаточно нескольких месяцев, чтобы опухолевые клетки перестали экспрессировать маркер, который должны были узнавать лимфоциты. Хотя большинство Т-лимфоцитов узнают один эпитоп, некоторая часть из многообразия Т-клеточных рецепторов, образующихся в процессе созревания Т-клеток, узнает не один, а сразу несколько антигенов. Такие клетки есть и у здоровых людей, и у пациентов с аутоиммунными болезнями. Рецепторы, нацеливающие иммунную систему сразу на несколько молекул-мишеней, могли бы повысить эффективность клеточной терапии. Ведь даже если с поверхности опухоли исчезнет один антиген, то иммунный ответ против второго сохранится, и лечение останется эффективным. Шаг в сторону использования этого принципа в терапии сделала группа онкологов и иммунологов из Великобритании и Дании под руководством Эндрю К. Сьюэлла (Andrew K.Sewell) из Университета Кардиффа. На протяжении последних 15 лет они занимаются клеточной терапией меланомы. В рамках клинических исследований врачи забирали у пациентов клетки крови, отбирали среди них Т-лимфоциты, тропные к меланоме, и после культивации in vitro вводили клетки обратно пациентам. В одном из исследований, проведенном в 2011-2014 годах, участвовал пациент с четвертой клинической стадией меланомы, у которого клеточная терапия позволила добиться десятилетней ремиссии болезни (обычно же медианная продолжительность жизни с момента постановки диагноза у таких пациентов не превышает года). Ученые решили детально исследовать, с какими особенностями Т-клеточного ответа это было связано. Как выяснили иммунологи, почти вся противоопухолевая активность лимфоцитов пациента была связана одним лимфоцитарным клоном (его обозначили MEL8), который реагировал in vitro не только на меланому, но и на клетки острого миелолейкоза, опухоли молочной, предстательной и поджелудочной железы от других пациентов с таким же типом HLA-антигена (гаплотип HLA A*02:01, наиболее распространенный в мире). Это было неожиданно, ведь рецепторы этих Т-клеток чувствительны к белку мелану A, специфичному для меланоцитов и происходящих от них опухолей (включая меланому). Авторы создали библиотеку из 936 миллиардов декапептидных последовательностей и оценили in silico сродство рецепторов MEL8 к олигопептидам, связанным с HLA A*02:01. Такой скрининг позволил отобрать 500 пептидов, представленных в протеоме человека. Три из них — участки белков мелана А, BST2 и IMP2 — имели сродство к Т-клеточному рецептору MEL8 in vitro и при этом экспрессировались меланомой. У всех трех декапептидных последовательностей нашлась гомология и на уровне аминокислотной последовательности, и на уровне третичной структуры, что было подтверждено рентгеноструктурным анализом. Т-клетки, у которых есть рецепторы, тропные одновременно к мелану А, IMP2 и BST2, были обнаружены у здоровых добровольцев и у одного пациента с хроническим лимфолейкозом, но их количество было невелико. Обнаруженный вид поливалентного рецептора можно использовать и для лечения других пациентов: исследователи секвенировали последовательность Т-клеточного рецептора и трансдуцировали этой последовательностью другие линии лимфоцитов в рамках своих экспериментов. Следовательно, есть предпосылки для создания эффективной клеточной терапии опухолей или противоопухолевой вакцины. Впрочем, пока невозможно говорить, насколько безопасной было бы такое лечение, ведь исследование британских и датских ученых основано лишь на единичных наблюдениях пациентов с опухолями. Кроме того, распознавание эпитопов Т-клеточным рецептором зависит от варианта HLA.антигена, имеющегося у данного конкретного человека, и распространенность полимодальных Т-клеточных рецепторов у носителей разных вариантов HLA может отличаться. Даже сильного иммунного ответа против клеток меланомы может оказаться недостаточно для победы над болезнью — на эффективность лечения могут влиять такие факторы, как уровень тестостерона.