‘ตุ่นหนูไร้ขน’ อยู่ได้ ไม่ง้อ ‘ออกซิเจน’

ไลฟ์สไตล์ > Nature Facts  :  15 พ.ค. 2560

ไร้ขน, หนูตุ่น, ตุ่น, อยู่, ออกซิเจน, ตุ่นหนูไร้ขน, อยู่ได้, ไม่ง้อ

‘ตุ่นหนูไร้ขน’ อยู่ได้ ไม่ง้อ ‘ออกซิเจน’

             ตุ่นหนูไร้ขนที่นับว่าเป็นสัตว์แปลกแล้ว การค้นพบครั้งนี้แปลกยิ่งกว่า ด้วยความที่มันแทบไม่เคยเป็นมะเร็งและมีระดับโปรตีนเพิ่มการทำงานของสมองที่สูง จึงอธิบายได้ว่าทำไมมันถึงชีวิตยืนยาวกว่าหนูทั่วไปถึง 10 เท่า งานวิจัยชิ้นใหม่พบว่า ตุ่นหนูไร้ขนยังใช้ชีวิตในสภาวะไร้ออกซิเจนได้นานถึง 18 นาทีและไม่มีผลกระทบระยะยาวตามมาแต่อย่างใด

                 หากเทียบกับมนุษย์ซึ่งสมองจะได้รับผลกระทบอย่างหนักหากขาดออกซิเจนเป็นเวลา 3 นาที ตุ่นหนูไร้ขนจะใช้ความสามารถพิเศษนี้โดยการหยุดการเผาผลาญน้ำตาลกลูโคสแล้วหันมาเผาผลาญน้ำตาลฟรุกโตสแทน

               แกรี เลวิน นักฟิสิกส์จากศูนย์มักซ์ เดลบรึคเพื่อเวชศาสตร์โมเลกุล สมาคมเฮล์มโฮลตซ์ ที่กรุงเบอร์ลินของเยอรมนี เล่าว่า งานวิจัยชิ้นนี้เป็นหลักฐานชิ้นที่แรกที่บอกว่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่งเปลี่ยนฟรุกโตสเป็นเชื้อเพลิงเผาผลาญพลังงานได้

             ตุ่นหนูไร้ขน (Heterocephalus glaber) เป็นสัตว์ที่มีหน้าตาแปลกประหลาด ทั้งผิวหนังที่โล้นมีริ้วรอย และฟันที่ยื่นออกมาช่วยในการขุดโดยที่ไม่ต้องเอาสิ่งสกปรกเข้าปาก หนูชนิดนี้มีถิ่นกำเนิดในแถบแอฟริกาตะวันออก อาศัยในโพรงใต้ดินเป็นกลุ่มใหญ่ อีกทั้งอากาศบริเวณนี้ยังอบอ้าวอีกด้วย

             แต่ระดับออกซิเจนที่่ต่ำกลับทำอะไรตุ่นหนูเหล่านี้ไม่ได้ แม้ออกซิเจนจะน้อย สัตว์กลุ่มนี้ยังดูสลึมสลืออยู่บ้าง แต่สักพักมันจะลุกขึ้นมาและวิ่งไปรอบ ๆ อีกครั้ง เลวินและทีมงานต้องการทราบสาเหตุที่เกิดขึ้นนี้

           ทีมวิจัยจึงวิเคราะห์เนื้อเยื่อ เลือด และการเผาผลาญ พบว่า โมเลกุลขนาดเล็กก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาต่าง ๆ ภายในเซลล์ แม้ออกซิเจนจะมีอยู่เต็มเปี่ยม ระบบเผาผลาญของตุ่นหนูไร้ขนมีการทำงานไม่ต่างจากหนูหรือแม้กระทั่งมนุษย์ กล่าวคือโมเลกุลของกลูโคสจะแตกตัวเพื่อปลดปล่อยพลังงานและเริ่มกระบวนการหายใจแบบใช้ออกซิเจน

           หากออกซิเจนเหลือน้อยลง ทั้งหนูและมนุษย์จะเริ่มมีปัญหา เพราะไม่มีทางหายใจตามปกติได้หากปราศจากออกซิเจน แต่ตุ่นหนูไร้ขนเป็นเบอร์หนึ่งในโพรงไร้อากาศถ่ายเทเช่นนี้ พวกมันมีระดับโมเลกุลชนิด GLUT5 ในระดับที่สูง และเอนไซม์เคเอชเค กระบวนการลำเลียงและเอนไซม์ดังกล่าวจะทำให้สัตว์ใช้ฟรุกโตสแทนกลูโคส ซึ่งไม่ต้องใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญให้ได้พลังงานออกมา

           สำหรับหนุตุ่นไร้ขนที่ขุดโพรงยาวหลายไมล์ การเปลี่ยนรูปแบบการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นครั้งคราวช่วยชีวิตสัตว์ไว้ได้ ซึ่งเลวินและทีมงานหวังว่า การค้นพบดังกล่าวจะช่วยชีวิตมนุษย์ได้ด้วย

             “ผู้ป่วยโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายหรือสมองขาดเลือดมักจะมีสมองเสียหายชนิดที่กู้กลับมาไม่ได้หลังขาดออกซิเจนเพียงไม่กี่นาที” เลวิน กล่าว หากแพทย์สามารถเปลี่ยนทางเดินในสมองหรือหัวใจระหว่างที่ประสบภาวะดังกล่าว มาเผาผลาญฟรุกโตสได้ พวกเขาอาจปกป้องเนื้อเยื่อสมองไว้ได้จนกว่าจะได้รับออกซิเจนเข้าไปใหม่อีกครั้ง

            การค้นพบครั้งนี้ได้รับการเผยแพร่ผ่านวารสารไซแอนซ์ เมื่อวันที่ 21 เม.ย.


เปิดอ่าน