Il segreto dell'apnea nei mammiferi marini / The apnea secret in marine mammals

Il segreto dell'apnea nei mammiferi marini The apnea secret in marine mammals



Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa



Nel corso della ricerca sono stati confrontati in 16 differenti specie i livelli di alcune proteine, denominate globine, nella corteccia cerebrale, la cui elevata presenza un effetto protettivo contro l'anossia.

È noto che molti mammiferi marini sono in grado di trattenere il respiro per parecchi minuti, pur rimanendo attivi e in allerta. Alcune specie, tra cui delfini, balene e lontre di mare, sembrano essere protette dai rischi di anossia dalla presenza nel cervello di elevati livelli di proteine che trasportano ossigeno: è questo il risultato di uno studio svolto presso l’Università della California a Santa Cruz, coordinato da Terrie Williams, docente di ecologia e biologia evoluzionistica.
 
Il gruppo, che firma un articolo sull'ultimo numero di "Science", ha misurato e confrontato la quantità di queste proteine, denominate globine, nella corteccia cerebrale di 16 differenti specie di mammiferi.

"L’aspetto più sorprendente è stato il livello di variabilità riscontrata nei diversi animali”, ha spiegato Williams. "Alcuni hanno un livello di globine di tipo neuroprotettivo più alto di 3-10 volte. Queste specie selvatiche conservano molti segreti su come mettere in atto meccanismi protettivi nel cervello dei mammiferi.”
 
I biologi hanno cercato a lungo la ragione per cui i mammiferi marini risultano così resistenti all’ipossia. La spiegazione più accreditata finora è che essi hanno evoluto alcuni adattamenti fisiologici per aumentare la disponibilità di ossigeno nel cervello, per esempio una più alta densità capillare e un flusso sanguigno che può essere diretto di preferenza al cervello. 

Nonostante questi adattamenti, i livelli di ossigeno nel cervello decadono notevolmente dopo pochi minuti di immersione, come è mostrato da recenti studi di Williams e di altri.
 
Giocoforza deve essere coinvolto qualche altro meccanismo, e l’attenzione di Williams si è rivolta recentemente a un nuovo 
tipo di globine presenti nel tessuto cerebrale, scoperte nel 2000 e denominate neuroglobine e citoglobine, in grado di trasportare l’ossigeno. Esse sono simili all’emoglobina, che trasporta l’ossigeno nel sangue, e alla mioglobina che facilita il passaggio dell’ossigeno esclusivamente nei tessuti muscolari.
 
Come hanno mostrato le ultime ricerche, le citoglobine giocano un ruolo importante nel trasferire l’ossigeno dal sangue al cervello anche quando i suoi livelli sono molto bassi. D’altra parte le neuroglobine sembrano essere in grado di catturare l’ossigeno reattivo e di prevenire la formazione dei radicali liberi. L'azione delle due proteine consente così di proteggere il cervello dall’ipossia. 

ENGLISH

During the research it was compared in 16 different species levels of certain proteins, called globin, in the cerebral cortex, whose high presence a protective effect against anoxia.

It is known that many marine mammals are able to hold their breath for several minutes, while remaining active and alert. Some species, including dolphins, whales and sea otters, seem to be protected from the risks of anoxia in the brain by the presence of high levels of proteins that carry oxygen: this is the result of a study done at the University of California at Santa Cruz , led by Terrie Williams, professor of ecology and evolutionary biology.
 
The group, which signed an article in the latest issue of "Science" measured and compared the amount of these proteins, called globin, in the cerebral cortex of 16 different mammalian species.

"The most surprising aspect was the level of variability observed in different animals," he explained. Williams "Some have a level of globin higher neuroprotective kind of 3-10 times. These wild species retain many secrets on how to implement protective mechanisms in the mammalian brain. "
 
Biologists have long sought the reason why marine mammals are so resistant to hypoxia. The explanation so far most accepted is that they have evolved some physiological adaptations to increase the availability of oxygen in the brain, for example a higher capillary density and blood flow that can be directed preferably to the brain.

Despite these adjustments, the levels of oxygen in the brain decay significantly after a few minutes of immersion, as shown by recent studies by Williams and others.
 
Clearly some other mechanism must be involved, and Williams' attention has turned recently to a new
type of globin present in brain tissue, discovered in 2000 and named neuroglobine and citoglobine, able to carry oxygen. They are similar to hemoglobin, which carries oxygen in the blood, and myoglobin, which facilitates the passage of oxygen only in muscle tissue.
 
As shown by the latest research, the citoglobine play an important role in transferring oxygen from the blood to the brain even when its levels are very low. On the other hand the neuroglobine seem to be able to capture the reactive oxygen and to prevent the formation of free radicals. The action of the two proteins thus helps protect the brain from hypoxia.


Da:

http://www.lescienze.it/news/2007/12/22/news/il_segreto_dell_apnea_nei_mammiferi_marini-580842/




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