Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Повышенная физическая нагрузка в условиях нормоксии вызывает идиопатическую кахексию у Heterocephalus glaber
1 Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Научно-технологический университет «Сириус», Сириус, Россия
3 Институт биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова Российской академии наук, Москва, Россия
4 Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени В. И. Кулакова, Москва, Россия
Для корреспонденции: Михаил Андреевич Адрианов
Ленинские горы, д. 1, стр. 40, 119992, Москва, Россия; moc.liamg@hcstil.ay
Финансирование: работа была выполнена при поддержке гранта РНФ №22-14-00160 «Сравнительный анализ возрастных сигнатур у долго- и короткоживущих представителей Heterocephalus glaber: каст-специфичность поведенческих, биохимических и транскриптомных профилей».
Вклад авторов: М. А. Адрианов — автор рукописи, проведение экспериментов с животными; М. Ю. Бобров, И. З. Мамедов — анализ биоинформатических данных, секвенирование микроРНК; В. Н. Манских — гистологичеcкое исследование тканей; А. А. Рачкова — автор рукописи, анализ биоинформатических данных, пробоподготовка и выделение РНК; А. М. Шелехова, О. А. Аверина — проведение экспериментов с животными; Ч. М. Эльдаров — анализ биоинформатических данных; М. Ю. Высоких — дизайн эксперимента, создание концепции, написание рукописи.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом НИИ ФХБ имени А. Н. Белозерского МГУ (протокол № 2/20 от 16 ноября 2022 г.).
Обогащение среды обитания живущих в неволе грызунов Heterocephalus glaber (голых землекопов), позволившее им реализовать врожденный поведенческий паттерн рытья плотного грунта, неизвестным образом привело к появлению в колонии необычных животных с признаками кахексии, отличавшихся от остальных животных сниженным индексом массы тела на фоне уменьшения доли подкожного жира. Сами животные демонстрировали при этом агрессивное пищевое поведение, но не набирали веса даже после прекращения рытья при отсоединении камеры с грунтом. Целью работы было выяснить патогенетический механизм наблюдаемого явления. Для этого из колонии изъяли животных с признаками кахексии (одна самка и два самца возрастом 4–5 лет), а также животных, не имеющих данных признаков (две самки и один самец возрастом 4–5 лет) в качестве контрольных. При гистологическом анализе тканей были выявлены гипертрофия сердца и гиперлипофусциноз печени. На гипетрофию сердца также указывали результаты биоинформатического анализа секвенирования микроРНК сердца животных, который показал повышенный уровень микроРНК, ответственных за повышение активности деления клеток, и снижение активности апоптоза в сердце. Эти данные свидетельствуют о том, что животные, находясь в среде обитания с повышенным для них содержанием кислорода (21% против 8% в естественной среде обитания под землей), при выполнении физических нагрузок испытали сильный окислительный стресс, что привело к нарушению работы регуляторных систем организма, подъему метаболизма в покое, перегрузке работы сердечно-сосудистой системы и повреждению органов и тканей. Таким образом, голые землекопы могут вести нормальную для них физическую активность только в условиях низкого содержания кислорода.
Ключевые слова: физическая нагрузка, окислительный стресс, голый землекоп, кахексия, липофусциноз, метаболизм в состоянии покоя, гипероксия