Mamiferele care hibernează se bazează pe anumite gene pentru a-și adapta metabolismul atunci când intră în această stare unică, cu consum redus de energie, iar oamenii au, de fapt, același ADN legat de hibernare. Acum, cercetările preliminare sugerează că exploatarea acestui ADN special ar putea ajuta la tratarea unor afecțiuni medicale la oameni, spun oamenii de știință, potrivit Live Science.
Hibernarea oferă „o serie întreagă de superputeri importante din punct de vedere biometric”, a declarat pentru Live Science autorul principal al studiului, Christopher Gregg, profesor de genetică umană la Universitatea din Utah.
De exemplu, veverițele terestre pot dezvolta o rezistență reversibilă la insulină, care le ajută să se îngrașe rapid înainte de hibernare, dar care începe să dispară odată cu începerea hibernării. O mai bună înțelegere a modului în care animalele hibernante activează acest mecanism ar putea fi utilă pentru combaterea rezistenței la insulină care caracterizează diabetul de tip 2, a sugerat Gregg.
Animalele hibernante își protejează, de asemenea, sistemul nervos de leziunile care ar putea fi cauzate de schimbările bruște ale fluxului sanguin. „Când ies din hibernare, creierul lor este reperfuzat cu sânge”, a spus Gregg. „Adesea, acest lucru ar provoca multe leziuni, cum ar fi un accident vascular cerebral, dar ele au dezvoltat modalități de a preveni apariția acestor leziuni.”
Gregg și colegii săi consideră că exploatarea genelor legate de hibernare la oameni ar putea aduce beneficii similare.
Un „centru” al genelor hibernării
Într-o serie de studii publicate joi (31 iulie 2025) în revista Science, Gregg și echipa sa au identificat factorii cheie care controlează genele legate de hibernare, arătând cum diferă acestea între animalele care hibernează și cele care nu hibernează. Apoi, în cadrul experimentelor de laborator, au analizat efectele eliminării acestor factori la șoarecii de laborator.
Deși șoarecii nu hibernează, ei pot intra în torpor, o stare letargică de scădere a metabolismului, a mișcării și a temperaturii corpului, care durează de obicei mai puțin de o zi, după ce postesc cel puțin șase ore. Acest lucru a făcut ca șoarecii să fie un model genetic potrivit pentru studierea acestor efecte.
Folosind tehnica de editare genetică CRISPR, oamenii de știință au modificat genetic șoarecii, dezactivând sau „eliminând” unul dintre cele cinci elemente cis necodificatoare conservate (CRE). Aceste CRE acționează ca pârghii pentru controlul genelor care, la rândul lor, codifică proteinele care îndeplinesc funcții biologice.
CRE-urile vizate în studiu se află în apropierea unui grup de gene numit „locusul legat de masa grasă și obezitate” sau locusul FTO, care se găsește și la oameni. Variantele genetice găsite în cadrul grupului au fost asociate cu un risc crescut de obezitate și afecțiuni conexe. În linii mari, locusul FTO este cunoscut ca fiind important pentru controlul metabolismului, consumului de energie și masei corporale.
„Pot exista diferențe importante în procesele de căutare a hranei și de luare a deciziilor între animalele care hibernează și cele care nu hibernează”
Prin eliminarea CRE-urilor, cercetătorii au reușit să modifice greutatea, rata metabolică și comportamentul de căutare a hranei la șoareci. Unele eliminări au accelerat sau încetinit creșterea în greutate, altele au crescut sau scăzut rata metabolică, iar altele au afectat viteza cu care temperatura corpului șoarecilor s-a recuperat după torpor, au afirmat cercetătorii într-o declarație.
Această descoperire este „foarte promițătoare”, mai ales având în vedere că locusul FTO joacă un rol binecunoscut în obezitatea umană, a declarat Kelly Drew, specialist în biologia hibernării la Universitatea din Alaska Fairbanks, pentru Live Science.
Eliminarea unui CRE — numit E1 — la șoarecii femele a determinat creșterea în greutate a acestora pe o dietă bogată în grăsimi, comparativ cu un grup de control cu ADN-ul intact. Eliminarea unui alt CRE, numit E3, a modificat comportamentul de căutare a hranei atât la șoarecii masculi, cât și la cei femele, schimbând în mod specific modul în care căutau hrana ascunsă într-o arenă.
„Acest lucru sugerează că pot exista diferențe importante în procesele de căutare a hranei și de luare a deciziilor între animalele care hibernează și cele care nu hibernează, iar elementele pe care le-am descoperit ar putea fi implicate”, a spus Gregg.
„Modul în care mamiferele activează și dezactivează aceste gene este cel care modelează speciile diferite”
Autorii studiului au afirmat că rezultatele lor ar putea fi relevante pentru oameni, deoarece genele subiacente nu diferă mult între mamifere. „Modul în care mamiferele activează și dezactivează aceste gene în momente diferite, pentru durate diferite și în combinații diferite, este cel care modelează speciile diferite”, a spus Gregg.
Cu toate acestea, „cu siguranță nu este la fel de simplu ca introducerea acelorași modificări în ADN-ul uman”, a declarat Joanna Kelley, profesoară specializată în genomică funcțională la Universitatea din California, Santa Cruz, într-un e-mail adresat Live Science. „Oamenii nu sunt capabili de torpor indus de post, motiv pentru care șoarecii sunt folosiți în aceste studii”, a spus Kelley, care nu a fost implicată în acest proiect.
Ea a sugerat ca lucrările viitoare să includă animale incapabile de torpor și să se concentreze pe dezvăluirea tuturor efectelor în aval ale CRE-urilor șterse. Așa cum este, studiul actual „indică cu siguranță un nou direcție în domeniu” în ceea ce privește modul în care oamenii de știință înțeleg controalele genetice care determină schimbările la animalele hibernante pe tot parcursul anului, a adăugat ea.
E posibil să se modifice activitatea genelor centrale ale hibernării la oameni cu ajutorul medicamentelor?
Drew a subliniat, de asemenea, că torporul la șoareci este declanșat de post, în timp ce hibernarea adevărată este declanșată de schimbări hormonale și sezoniere și de ceasurile interne. Deci, deși CRE-urile și genele identificate în studiu sunt probabil părți critice ale unui „set de instrumente” metabolice care răspunde la post, ele nu sunt neapărat un „comutator principal” care activează sau dezactivează hibernarea.
„Cu toate acestea, descoperirea acestor mecanisme fundamentale într-un model ușor de studiat, cum ar fi șoarecele, reprezintă un pas important pentru cercetările viitoare”, a afirmat Drew.
Gregg a subliniat că multe aspecte rămân necunoscute, inclusiv motivul pentru care efectele unor deleții diferă la șoarecii femele față de șoarecii masculi sau modul în care schimbările în comportamentul de căutare a hranei observate la șoareci s-ar putea manifesta la oameni. Echipa intenționează, de asemenea, să cerceteze ce s-ar întâmpla dacă ar elimina mai mult de un CRE legat de hibernare la șoareci.
Pe termen lung, Gregg consideră că ar fi posibil să se modifice activitatea „genelor centrale ale hibernării” la oameni cu ajutorul medicamentelor. Ideea ar fi că această abordare ar putea aduce beneficiile activității respectivei gene – cum ar fi neuroprotecția – fără ca pacienții să fie nevoiți să hiberneze efectiv, a spus el.
Ştiri video recomandate
