מדענים פרד האצ'ינסון לחקר הסרטן יש, בפעם הראשונה, הנגרמת על מצב של שינה מטבולית הפיכה בעכברים. זה הישג, ההפגנה הראשונה של "שינה על פי דרישה" ביונקים, בסופו של דבר יכול להוביל לדרכים חדשות לטיפול בסרטן ולמנוע פציעה ומוות של אספקת דם מספיקה איברים ורקמות.
"אנחנו, למעשה, באופן זמני המרת עכברים מן דם חם אל יצורים בעלי דם קר, וזה בדיוק את אותו הדבר קורה באופן טבעי כאשר יונקים שינה", אמר החוקר הראשי מארק רות, Ph.D., שממצאיו יפורסמו בגיליון אפריל 22 של המדע.
"אנו חושבים שזה עשוי להיות היכולת סמויה כי לכל היונקים יש - פוטנציאל אפילו בני אדם - ואנחנו רק לרתום אותו והפך אותו לסירוגין, גרימת מצב של שינה על פי דרישה", אומר רוט, חבר של פרד האצ'ינסון של החטיבה למדעי היסוד.
במהלך מצב דמוי שינה, פעילות הסלולר מאט לקיפאון ליד, אשר מפחית באופן משמעותי את הצורך של האורגניזם לחמצן. אם כזה חוסר פעילות מטבולית זמני - וחופש הבאים מתלות חמצן - יכול להיות משוכפל בבני אדם, זה יכול לעזור לקנות זמן עבור חולים אנושים על איברים להשתלה רשימות בחדרים, למיונים ההפעלה הקרב, אומר רות'.
"זו מניפולציה מנגנון חילוף החומרים עבור תועלת קלינית פוטנציאלי יכול לחולל מהפכה בטיפול עבור שורה של תחלואי האדם קשורים איסכמיה או נזק רקמה חיה מחוסר חמצן", אמר רות', גם שותפים פרופסור לביוכימיה באוניברסיטת וושינגטון בית הספר לרפואה .
משתפי פעולה על המחקר כללה הראשון המחבר אריק בלקסטון, עוזר מחקר לתואר שני במעבדה של רות וחבר משותף פרד האצ'ינסון / אוניברסיטת וושינגטון ביולוגיה מולקולרית תוכנית נייד, ואחד ממחברי מייק מוריסון, דוקטור, מדען צוות במעבדה של רות.
יישומים קליניים של שינה מטבולית הנגרמת יכול לכלול טיפול פציעה חמורה דם אובדן, היפותרמיה, חום ממאיר, דום לב ושבץ.
היתרונות הרפואיים כוללים גם פוטנציאל לשיפור הטיפול בסרטן על ידי מתן חולים לסבול מינון קרינה גבוה יותר מבלי לפגוע ברקמות בריאות. תאים סרטניים, רוט הסביר, אינם תלויים חמצן כדי לגדול. כתוצאה מכך, הם עמידים יותר בפני קרינה מאשר המקיפים תאים בריאים, אשר זקוקים לחמצן כדי לחיות. רוט hypothesizes כי באופן זמני ביטול התלות החמצן לתאים בריאים יכולים לגרום להם מטרה פחות פגיע עבור הקרנות וכימותרפיה ובכך לחסוך הרקמות במהלך טיפול במינון גבוה לסרטן.
"כרגע ברוב צורות של טיפול בסרטן אנו הורגים את התאים הנורמליים הרבה לפני שאנחנו הורגים את התאים הסרטניים. ידי גרימת שינה מטבולית ברקמות בריאות היינו לפחות ברמת המגרש", אמר.
המסירה של טיפול כזה יכול להיות פשוט כמו עירוי תוך ורידי של תמיסת מלח מעורבב עם כמויות זעירות של סוכן שעשוי להפריע את יכולתו של הגוף להשתמש בחמצן, אומר רות'.
באמצעות מחסור בחמצן לדכא פעילות מטבולית גם עשוי להאריך את פרק הזמן שבו האיברים והרקמות יכול להישמר מחוץ לגוף לפני השתלה, אומר רות'. אולם אחר יישום הפוטנציאל של מחסור בחמצן יכלול ריפוי הפצע מאיץ בחולים, כגון חולי סוכרת, אשר היכולת לעשות זאת נפגעת. זה יכול להפחית את מספר קטיעות שנגרם נזק בלתי הפיך לרקמות מפצעים שלא יגלידו. פצע על העור מאפשר כניסה של חמצן, אשר יוזם מוות של תאים. אצל אנשים בריאים, מוות של תאים שוככת כאשר נוצר קריש דם, אשר מאפשר את תהליך הריפוי להתחיל. חשיפת קריש עמידים של סוכרת פצע בסביבה נטולת חמצן יהיה להאיץ את תהליך הריפוי.
בעוד הרעיון של הצבת אדם או איבר אנושי למצב חמצן חופשי של לימבו ביולוגי ולאחר מכן להפוך את התהליך כרצונו, ללא תופעות לוואי אולי נשמע כמו מדע בדיוני, עשרות מקרים מתועדים של בני אדם להתקיים לשרוד שינה ממושכת, כמו מדינות ללא נזק גופני או נוירולוגי מתמשך. לדוגמה:
בחודש מאי 1999, גולש נורווגי נקבה חולץ לאחר הטבילה במי קרח למשך יותר משעה. כאשר הצילה שהיא מתה קלינית עם דופק, ללא נשימה, ואת טמפרטורת הגוף שלה נפל ל 57 מעלות פרנהייט (רגיל הוא 98.6 F). היא היתה החייאה ומאז עשתה התאוששות פיזית ונפשית טובה.
לאחרונה, בפברואר 2001, עשה הקנדי פעוט אריקה נוךדבי כותרות ברחבי העולם - וגם התאוששות מלאה - לאחר נדדה מחוץ בלילה כמעט קפאו למוות. לפני שהיא החייאה לבה הפסיק לפעום למשך שעתיים הטמפרטורה שלה צלל ל 61 פ
"הבנת הקשרים בין מקרים אקראי של הישרדות, פלאי לכאורה בלתי מוסברת שנקרא מוות קליני בבני אדם ואת היכולת שלנו להשפיע - וגם הפוך - קפאון מטבולית מודל אורגניזמים עשויות להיות השלכות דרמטיות על טיפול רפואי", אומר רות'. "בסופו של דבר אני חושד יהיו יתרונות קליניים והיא תשנה את הדרך בה הרפואה הוא התאמן, כי אנו, בקיצור, להיות מסוגל לקנות זמן חולים".
בעיתון Science, רות' ועמיתיו מדווחים וגורם למצב של קהות חושים קליניים בעכברים עד שש שעות לפני החזרת התפקוד התקין שלהם ועל הפעילות המטבולית.
הם השיגו זאת על ידי הצבת עכברים בחדר מלא באוויר חדר רגיל מהול 80 חלקים למיליון של מימן גופרתי, כימיקל המיוצר בדרך כלל בבני אדם ובבעלי חיים, כי הוא האמין כדי לעזור לווסת את טמפרטורת הגוף ואת הפעילות המטבולית.