Сердца лосося получают кислородный буст от фермента
Исследование под руководством учёного из Университета Гвельфа показало, что у лосося есть «козырь в рукаве» — или в жабрах — для защиты сердца в сложных условиях.
Работа, опубликованная как ключевая статья в Journal of Experimental Biology, была посвящена ферменту, который помогает защитить сердце рыбы в периоды низкого содержания кислорода (гипоксии) или после интенсивной нагрузки, например, при заплыве против течения.
Исследователи обнаружили, что карбоангидраза (CA) может улучшить доставку кислорода к сердцу.
При плохом качестве воды или повышенной активности рыбы с недостатком этого фермента в сердце могут стать слишком слабыми, чтобы вернуться к местам нереста, — заявила ведущий автор Сара Алдерман.
«С ростом температуры уровень кислорода в реках падает, и многие лососи погибают, не добравшись до нерестилищ. Этот фермент может спасти некоторых рыб, обеспечивая их сердца кислородным бустом в самый критический момент. Это было бы огромным преимуществом во время миграции на нерест и могло бы определять, какие рыбы получат шанс оставить потомство».
В отличие от сердца млекопитающих, сердце лосося не имеет собственных кровеносных сосудов для кровоснабжения. Оно получает большую часть кислорода из крови, прокачиваемой через его камеры. Поскольку сердце — последний орган, получающий кровь перед её возвращением в жабры, эта непрерывно сокращающаяся мышца может приблизиться к отказу, если в крови недостаточно кислорода.
Кислород-связывающий гемоглобин в крови рыб тонко настроен на уровень pH крови. Чем кислее красные кровяные клетки, тем меньше кислорода может переносить гемоглобин.
«Если рядом присутствует CA, этот фермент может быстро заставить красные кровяные клетки стать более кислыми и вынудить гемоглобин высвободить больше кислорода», — пояснила Алдерман.
В сотрудничестве с исследователями из Университета Британской Колумбии она обнаружила, что в сердцах лосося существует эта целевая система доставки кислорода, с CA внутри сердечных камер.
«Это исследование закладывает хорошую основу для понимания адаптации к окружающей среде», — сказала Алдерман.
Сейчас она работает с профессором Тоддом Гиллисом над изучением реакции сердца рыб на стрессоры окружающей среды, включая воздействие битума и гипоксию. Результаты этих исследований ожидаются к публикации позже в этом году.