کشف عامل پنهان توانایی تحمل کم‌آبی در شترها
شترها برای صرفه‌جویی در هر قطره از مایعات، ترفندهای زیستی فراوانی دارند؛ ازجمله بینی بزرگ و دارای پیچ‌و‌خم که آب در حال خارج شدن از بدن آن‌ها را به دام می‌اندازد و خونی با ویژگی‌های خاص که می‌تواند کم‌آبی را تحمل کند. آن‌ها می‌توانند هنگامی که آب در دسترس است، صدها لیتر از آن را ظرف چند دقیقه سر بکشند و سپس برای اجتناب از شوک اسمزی، به‌آرامی آن را جذب کنند. علاوه بر این، دمای بدن آن‌ها برای کاهش تعریق از ۳۱ تا ۴۱ درجه‌ی سانتی‌گراد در نوسان است.
وقتی انسان دچار کمبود آب می‌شود، کلیه‌ها در جهتی کار می‌کنند که تا آنجا که می‌توانند، رطوبت را حفظ کنند. آب در ناحیه‌ای که قشر کلیه نامیده می‌شود، وارد لوله‌هایی می‌شود و پس از آن در بخشی به نام مدولا جریان پیدا می‌کند. در این قسمت، یون‌های حاصل از نمک محلول به سمت دیگر غشاها پمپ می‌شود تا عدم تعادلی ایجاد کند که موجب شود بخشی از آب به خون برگردد و مواد زاید به شکل ادرار دفع می‌شود. بدن شترها بازجذب آب را با چنان شدتی انجام می‌دهد و ادرار آن‌ها به حدی غلیظ می‌شود که ما هرگز قدرت آن را نداریم.
به گزارش ساینس الرت، در مطالعه‌ای بزرگ گروهی از پژوهشگران بیان سلول‌های کلیه شترهای عربی (Camelus dromedarius) را که دچار کم‌آبی شده بودند، با شترهایی که به‌خوبی آب نوشیده بودند، مقایسه کردند. فرناندو آلویرا ایرایزوز، متخصص فیزیولوژی حیوانات در دانشگاه بریستول، می‌گوید: «ما صدها ژن و پروتئین را شناسایی کردیم که به‌طور معناداری در قشر و مدولای کلیه‌ی جانوران دچار کم‌آبی و حیوانات آب‌رسانی‌شده در مقایسه با گروه کنترل، تغییر کرده بود.»
به نظر می‌رسید بسیاری از ژن‌هایی که بیان آن‌ها در شترهای دچار کم‌آبی تغییر پیدا کرده بود، در سرکوب کلسترول در سلول‌های کلیه نقش داشته باشد؛ بنابراین، آلویرا ایرایزوز و همکارانش مقدار کلسترول را در غشاهای پلاسمایی کلیه در حیوانات دچار کم‌آبی اندازه‌گیری و آن را با گروه کنترل مقایسه کردند. شترهای دچار کم‌آبی نسبت به گروه آب‌رسانی‌شده، کلسترول کمتری در غشاهای سلولی کلیه داشتند. علاوه بر این، بیان ژن‌های کدکننده‌ی انتقال یون‌ها و کانال‌های آب در غشاهای سلولی در سلول‌های کلیه شترهای دچار کم‌آبی بیشتر بود.
درمجموع، یافته‌ها از حدس پژوهشگران حمایت می‌کند که سرکوب کلسترول القاشده به‌وسیله‌ی کم‌آبی به شترها کمک می‌کند تا آب بیشتری در کلیه‌های خود حفظ کنند. پژوهشگران توضیح می‌دهند: «کاهش مقدار کلسترول در غشای سلول‌های کلیه حرکت مواد محلول و آب را در بخش‌های مختلف تسهیل می‌کند. این فرایند برای بازجذب کارآمد آب ضروری است و با تولید ادرار بسیار غلیظ، از اتلاف آب جلوگیری می‌کند.»
در جهان ما که به‌سرعت در حال گرم شدن است، حیوانات اهلی که بتوانند شرایط سخت را تحمل کنند، اهمیت فراوانی دارند. شتر عربی از زمان اهلی شدن یعنی بیش از ۳۰۰۰ سال پیش، از معیشت میلیون‌ها نفر حمایت کرده است. آن‌ها شیر، گوشت، لباس، حمل‌و‌نقل و سرپناه را در برخی از مناطق خشک زمین فراهم می‌کنند. آلویرا ایرایزوز با اشاره به مطالعه‌ی جدید، می‌گوید: «این نوع مطالعات همه‌جانبه اطلاعات ارزشمندی در زمینه‌ی بیابان‌زایی و تغییرات اقلیمی فراهم می‌کند و می‌تواند برای ارزیابی نحوه‌ی سازگاری گونه‌های مختلف به محیط‌های در حال تغییر آن‌ها استفاده شود.»
پژوهشگران در حال کار روی تجزیه‌و‌تحلیل مشابهی از مغز شترها هستند و قصد دارند بیان ژن را در پاسخ به کم‌آبی شدید در پستانداران بیابان مانند موش دوپا بررسی کنند.
این پژوهش در مجله‌ی Communications Biology منتشر شد.
نظرات