Je hibernácia u ľudí možná?

Hibernácia je prirodzená schopnosť teplokrvných zvierat prežiť v zime extrémne podmienky. Môžu však mať ľudia aj podobnú schopnosť?

Už ste si niekedy predstavovali „spánok“ po celé desaťročia alebo dokonca stovky rokov, a keď sa zobudíte, ste okamžite v budúcnosti, v úplne odlišnom čase od situácie pred spánkom?

To sa môže stať, iba keď „spíte“ v režime dlhodobého spánku.

Aj keď sa táto myšlienka stále javí ako fiktívna, vedci dlho snívali o zimnom spánku, aby sa mohol vyskytnúť u ľudí. Podmienky hibernácie budú veľmi užitočné, najmä keď ľudia podniknú vesmírne výlety na iné planéty.

Napríklad cesta na planétu Proxima b, ktorá sa nachádza najbližšie k Zemi, trvá až 50 000 rokov. Pri cestovaní medzi galaxiami je nemožné, aby ste strávili stovky alebo dokonca tisíce rokov čakaním na vesmírnej lodi?

Ak sa počas cesty rozhodnete prespať alebo prezimovať, cesta tisíce rokov nebude dlhá. Samotná cesta zo Zeme na Mars trvá 6 - 9 mesiacov, počas ktorých by bolo oveľa lepšie, keby astronauti mohli počas cesty šetriť energiou v stave „spánku“ alebo hibernácie.

Hibernácia je dlhý spánok, ktorý teplokrvné (homoioterné) zvieratá, ako sú vtáky, medvede a iné malé cicavce, používajú na prežitie extrémnych zimných podmienok.

Po príchode zimy sa zásoby potravy zvyčajne začnú znižovať, čo spôsobí, že zvieratá sa budú snažiť prežiť na dlhšiu dobu (až 9 mesiacov).

Pri zimnom spánku sa metabolické podmienky týchto zvierat (srdcová frekvencia, telesná teplota) drasticky znížia a tukové rezervy v ich telách sa budú využívať ako zdroj energie počas spánku.

Je však možné, že sa to isté môže stať aj ľuďom? Odpoveď možno.

Hibernácia u ľudí

Bradford a kolegovia z SpaceWorks Enterprises a NASA hlásili, že terapeutická hypotermická metóda úspešne navodila mierny stav dlhodobého spánku u ľudí (hypometabolický) po dobu 14 dní.

Pri tejto metóde sa teplota ľudského tela zníži na teplotu blízku bodu mrazu vody, aby sa spomalili funkcie buniek a mozgu. Na základe výsledkov týchto experimentov sa nezistilo žiadne poškodenie tela pacienta, preto sa metóda považuje za bezpečnú pre človeka.

Okrem terapeutickej metódy podchladenia priniesol objav molekuly 5'-adenozínmonofosfátu (5'-AMP), Zhang a kolegovia v roku 2006, ďalšie príležitosti pre zimný spánok u ľudí. Uvádza sa, že injekcia molekúl 5'-AMP do myší spustila ťažkú ​​hypometabolickú fázu, v ktorej sa metabolické podmienky týchto myší znížili o <10%. Táto molekula 5'-AMP je schopná znížiť afinitu červených krviniek k väzbe na kyslík a potlačiť proces bunkového dýchania (glykolýza), čo je proces, ktorý vedie k stavu dlhodobého spánku.

Nielen to, gény, ktoré hrajú úlohu v procese hibernácie, sú prítomné aj v ľudskom tele, viete!

Napríklad gén kódujúci proteín UCP (mitochondriálne rozpojovacie proteíny) ktorý funguje pre proces hibernácie vo vevericiach, je tiež vo vlastníctve ľudí. Okrem UCP existuje ďalších 8 génov aktivujúcich hibernáciu, o ktorých je známe, že sú prítomné aj u ľudí. Prostredníctvom procesu genetického inžinierstva je čoraz viac možné, aby sa ľudia prezimovali, aby sa stali skutočnosťou.

Okrem toho, že sa hibernácia u ľudí bude používať na vesmírne lety, bude v budúcnosti veľmi užitočná aj v zdravotníctve. Hibernácia môže znížiť pravdepodobnosť poškodenia orgánov pri chronických ochoreniach, ako sú mŕtvica, srdcové choroby a hypoxia.

Ďalší aspekt sa týka kryogénnej technológie - kde budú telá pacientov s chronickými chorobami, ktoré sa dnes nedajú vyliečiť, uchovávané niekoľko rokov a znova sa prebudia, keď bude k dispozícii potrebná lekárska technológia.

Aj keď v súčasnosti existuje veľa štúdií zameraných na štúdium možnosti zimného spánku u ľudí, sen o dlhodobom zimnom spánku, ktorý sa ukazuje vo filmoch sci-fi, ešte stále nie je možné predpovedať.

Technológia, ktorú dnes majú ľudia, stále neumožňuje dlhodobý zimný spánok.

Nielen to, možné vedľajšie účinky po hibernácii je tiež potrebné podrobnejšie preskúmať, pretože hibernácia nie je prirodzenou schopnosťou človeka. Podmienky spánku veľmi dlho, najmä roky, môžu určite ovplyvniť funkciu mozgu a pamäť.

Aj napriek tomu je možné, že jedného dňa budú ľudia môcť skutočne prezimovať aj v budúcnosti!

Referencia:

• Pan, M. 2018. Indukcia hibernácie u druhov, ktoré nezimujú. Bioscience Horizons: The International Journal of Student Research, 11: 1-10.
• Bradford, J., Schaffer, M. a Talk, D. 2014. Torpor indukujúci biotop prenosu pre ľudskú stagnáciu na Mars. Záverečná správa fázy I., Grant NASA NIAC č. NNX13AP82G
• Zhang, J., Kaasik, K., Blackburn, M.R. 2006. Neustála tma je cirkadiánny metabolický signál u cicavcov. Príroda, 439 (7074).

(Autor: Endah Rosa, editoval Fajrul Falah)