IL MISTERO DEL "TOPO TALPA"

 

I topi talpa nudi usano l'interruttore glucosio-fruttosio per sopravvivere in condizioni estreme.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa (ENEA)

La talpa nuda è ancora più notevole di quanto immaginassimo.

Rinomato per la sua longevità, resistenza al cancro e capacità di adottare la temperatura ambiente come temperatura corporea, questo roditore poco attraente, questo mammifero a sangue freddo, ha anche un asso nella manica precedentemente sconosciuto, o nascosto nella sua pelle rugosa. La talpa nuda, o cucciolo di sabbia, può generare energia dal fruttosio, bypassando la normale via del glucosio, che richiede ossigeno. Questa stranezza metabolica spiega come la talpa nuda possa sopravvivere - persino prosperare - in tane affollate e passaggi sotterranei soffocanti, confini dove l'ossigeno è spesso scarso. I topi talpa nudi hanno rivelato come sopportano condizioni di scarsa ossigeno in uno studio condotto da scienziati dell'Università dell'Illinois a Chicago. Questi scienziati hanno osservato che i topi talpa nudi non solo possono tollerare ore di estrema ipossia, ma possono anche sopravvivere a 18 minuti di totale privazione di ossigeno (anossia) senza lesioni apparenti. Per capire come la talpa nuda sia capace di tali imprese, gli scienziati hanno scavato in profondità nel metabolismo del roditore. Hanno scoperto che durante l'anossia, la talpa nuda passa al metabolismo anaerobico alimentato dal fruttosio, che viene attivamente accumulato e metabolizzato in lattato nel cervello. I dettagli di questo lavoro sono apparsi il 21 aprile sulla rivista Science, in un articolo intitolato "La glicolisi guidata dal fruttosio supporta la resistenza all'anossia nella talpa nuda". In sostanza, l'articolo spiega come il passaggio metabolico dal glucosio al fruttosio mantiene l'approvvigionamento energetico dell'animale e previene i danni ai tessuti quando manca l'ossigeno. "L'espressione globale del trasportatore del fruttosio GLUT5 e alti livelli di chetoesochinasi sono stati identificati come firme molecolari del metabolismo del fruttosio", hanno scritto gli autori dell'articolo di Science. "La respirazione glicolitica basata sul fruttosio nei tessuti nudi di ratti talpa evita l'inibizione a feedback della glicolisi tramite fosfofruttochinasi, supportando la vitalità". Molti mammiferi possono attingere al fruttosio come fonte di energia, ma solo in tessuti molto specifici. Può essere utilizzato solo se sono presenti due componenti. Il primo è GLUT5, una molecola trasportatrice che trasporta il fruttosio dal sangue alle cellule. Nella maggior parte dei mammiferi, GLUT5 è presente solo nel fegato e nei reni. Ma Jane Reznick, coautrice dell'articolo di Science e ricercatrice presso il Max Delbrück Center for Molecular Medicine, l'ha trovata in tutto il corpo del ratto talpa. Il secondo componente è un enzima chiamato KHK, o chetohexokinase, che altera il fruttosio in modo che possa essere immesso in un percorso di fornitura di energia chiamato glicolisi mentre allo stesso tempo schiva una fase di glicolisi altamente regolata che viene bloccata quando i livelli di ossigeno sono bassi. I topi talpa avevano anche un sacco di KHK in tutto il corpo. La mancanza di questi due componenti nel cervello e nel cuore degli esseri umani e di altri mammiferi aumenta la glicolisi quando vengono privati ​​dell'ossigeno. Nessuna energia può quindi essere fornita per alimentare questi tessuti e gli organi si deteriorano rapidamente. Stranamente, quando i ratti talpa nudi sono privati ​​dell'ossigeno, possono sopravvivere metabolizzando il fruttosio proprio come fanno le piante. Inoltre, i topi talpa nudi sono protetti da un altro aspetto mortale del basso contenuto di ossigeno: un accumulo di liquido nei polmoni chiamato edema polmonare che affligge gli alpinisti ad alta quota. Gli autori del documento di Science ipotizzano che la comprensione del modo in cui gli animali metabolizzano il fruttosio potrebbe portare a trattamenti per i pazienti che soffrono di crisi di privazione di ossigeno, come infarti e ictus.

Da:

https://www.genengnews.com/topics/omics/naked-mole-rats-use-glucose-fructose-switch-to-survive-suffocating-conditions/

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