Видозмінений білок серцевий тропонін І змусив серце землерийок і кротів скорочуватися з частотою до 1000-1500 ударів на хвилину, що у 10-25 разів швидше за скорочення серця людини у стані спокою. Як показало дослідження цього білка та генів у різних видів ссавців, модифікація тропоніну спричинена втратою частини гена, який його кодує. Як наслідок, серце тварин почало скорочуватися подібно до того, як це робить людське під впливом адреналіну. Якщо науковцям вдасться повпливати на аналогічний ген у людей, це допоможе з лікуванням серцевої недостатності. Результати дослідження опублікували в журналі Science.
Хохуля піренейська, одна з тварин, яких використовували для дослідження. David Perez / Wikimedia Commons
Як білок впливає на скорочення серця?
Серцевий тропонін І впливає на вивільнення кальцію, який важливий для запуску скорочень серця. У людей під впливом адреналіну він може частково дезактивуватися, через що серце швидше розслабляється між скороченнями, а сама частота скорочень зростає.
Як виявилося, у деяких ссавців з надзвичайно швидким серцебиттям, таких як землерийки та кроти, втрачена частина гена TNNI3, який кодує серцевий тропонін І. Через це білок постійно знаходиться у частково дезактивованому стані, а серцебиття постійно пришвидшене.
Схожий механізм є й у кажанів, у яких ген TNNI3 може давати два альтернативних варіанти РНК, і як наслідок — їхнє серце також скорочується з великою частотою. Але через те, що кажани впадають у сплячку, їхнє серце зберігає здатність скорочуватися і повільніше, ніж у кротів і землерийок. Як вважають науковці, впливаючи на ген TNNI3 у людей, можна покращувати здатність серця розслаблятися між скороченнями у пацієнтів з серцевою недостатністю, особливо в разі підвищеної чутливості до кальцію.
На пульсі тваринного світу
🦇 У кажанів рудих вечірниць, серце яких може скорочуватися з частотою від 600 до 900 ударів на хвилину, вперше поміряли пульс просто в польоті.
🐟 А от у личинок риб з Південної Африки серцебиття навпаки сповільнюється, що допомагає їм переживати посуху. Як виявилося, за це відповідальні утворені ще 18 мільйонів років тому гени.
🐁 Як відомо, тривожність викликає прискорення серцебиття, але дослідження на мишах показало, що буває і навпаки: тварини стали тривожнішими через штучне пришвидшення у них пульсу.