studien om dens motstandskraft

De Somniosus microcephalusdet Grønlandshaier det lengstlevende virveldyr kjent på jorden som er i stand til å svømme i det iskalde vannet i Nord-Atlanteren og Polhavet for 300 år. En funksjon som fascinerer forskere i aldringsbiologi. Hvordan slår et hjerte i århundrer? Det må være et sunt hjerte, fritt for skadene som alderen samler seg i vevet til alle andre virveldyr. I virkeligheten er dette ikke tilfelle. En studie publisert i tidsskriftet Aldrende celle ledet av Scuola Normale Superiore i Pisa med deltakelse av Anton Dohrn zoologiske stasjon i Napoli og Universitetet i Genova oppdaget at hjertet til denne haien er full av aldrende lesjoner (fibrose, ansamlinger av cellulært avfall, kronisk oksidativt stress) som ville være dødelig hos mennesker. Til tross for dette fungerer det perfekt.

Det lengstlevende virveldyret på planeten

Somniosus microcephalus det er et dyr som vokser veldig sakte (~1 cm/år) og når betydelige dimensjoner som kan overskride 5 meter i lengde. Det største eksemplaret som noen gang er målt, langt 502 cmble estimert ved radiokarbondatering av linsekjernene å ha 392 (± 120 år).

Det er også fisken med den laveste vedvarende svømmehastigheten i forhold til kroppsstørrelsen, med en haleslagfrekvens på ca. 9 skudd i minuttet og en marsjfart på ca 0,3 m/s. Den har en svært lavt stoffskiftenyttig for å leve i farvann noen få grader over null med et hjerte som må slå i århundrer. Navnet gjenspeiler artens begrensede utbredelse mellom Atlanterhavet og Polhavet.

Skader på hjertene til grønlandshaier

For å forstå hvordan et organ kan fungere så lenge, ledet teamet av Alessandro Cellerino fra Scuola Normale Superiore i Pisa analyserte hjertevevsprøver fra 10 grønlandshaier i alderen omtrent 150 år og sammenlignet dem med hjerter fra to referansearter, Etmopterus spinax (lanternehaien som lever på dypt vann) e Nothobranchius furzeriden afrikanske turkise killifishen. Utgangshypotesen er at grønlandshaien har et hjerte som motstår aldring og som i motsetning til vår ikke akkumulerer alderens typiske skade.

Den første histologiske analysen avslørte en omfattende interstitiell og perivaskulær fibrose gjennom det ventrikulære myokardiet til alle ti analyserte prøver, mannlige og kvinnelige, av S. microcephalus. Hjertefibrose er en av de klassiske markørene for aldring i virveldyrhjertet, inkludert hos mennesker. Denne tilstanden var ikke til stede i E. spinaxsom lever i det samme dype vannet, men har en mye kortere levetid, og utelukker muligheten for at dette er en adaptiv respons på livet i dypet. Den var heller ikke til stede i den eldre killifishen.

For det andre lipofuscinet autofluorescerende pigment som anses å være en annen markør for cellulær aldring, var tilstede i enorme mengder i hjerteceller av S. microcephalus. I de to andre sammenligningsmodellene var den nesten fraværende eller i det minste lokalisert på en begrenset måte. Videre tilstedeværelsen av skadede mitokondrier og rikelig avsetning av 3-nitrotyrosin (3-NT), en indikator på oksidativt stress.

Fenomenet det spenstige hjertet

Alle eksemplarer av S. microcephalus analysert, til tross for at de bærer disse tre klassiske markørene for avansert aldring i hjertet, de virket sunne og intakte.

Grønlandshaien eldes derfor ved å samle skade, men har utviklet evnen til å tolerere det. Dette er konseptet med motstandskraft: evnen til en organisme til å opprettholde sine funksjoner selv i nærvær av en patologi.

Å forstå hvilke molekylære mekanismer som gjør det mulig for kardiomyocytter å forbli levedyktige til tross for at de er fulle av skadede mitokondrier, eller hvordan omfattende fibrose ikke kompromitterer kontraktiliteten, kan omskrive måten vi tenker påmenneskelig hjertealdring.