A zsíros bálnazsír aktív! Journal of Experimental Biology

Journal of Experimental Biology

A fiziológia világában a tudósok modellorganizmusokat, például halakat, patkányokat és egereket használnak annak tanulmányozására, hogy a test és környezete közötti összetett kapcsolat hogyan befolyásolja a viselkedést. Mégis, kevesen vannak bátorságban, hogy megoldják a Föld legnagyobb emlõseivel való együttmûködés kihívásait. Hope Ball az Akroni Egyetemről, Amerikai Egyesült Államokból és munkatársai több amerikai intézményből úgy döntöttek, hogy megvizsgálják, hogy az íjas bálnák (Balaena mysticetus) és a belugák (Delphinapterus leucas) hogyan kezelik a Jeges-tenger szélsőséges környezetében a túlélés fizikai kihívásait és hosszadalmas vándorlásuk.

A bálnáknak a bőrük alatt egyedülálló szövetrétege van, amelyet blubernek neveznek, amely a felhajtóerőt és a hőszigetelést biztosítja a hideg vizekben, emellett lehetővé teszi számukra, hogy nagy mennyiségű zsírt tároljanak a vándorlás elősegítése érdekében. Más, hosszú böjtölésen átesett állatok rendelkeznek egy speciális fehérjehormonnal, az úgynevezett leptinnel, amely szezonálisan változik, hogy elnyomja az étvágyat és serkenti a zsír lebontását, amikor az állatok abbahagyták az etetést. Míg a bálnákról ismert, hogy leptint termelnek, a hormon termeléséről és arról, hogy ezekben az állatokban hogyan változik a szint, keveset tudtak.

Ball és munkatársai évente megélhetési vadászatuk során több inupiát település lakóival kötöttek kapcsolatot, hogy az őszi vándorlás idején és tavasszal az íj- és beluga fiatalkorúakból és felnőttekből buborékokat és szövetmintákat gyűjtsenek. A bálnáktól ősszel - intenzív nyári táplálkozási időszakot követően - gyűjtött mintákban a szerzők arról számoltak be, hogy a leptin gén expressziója körülbelül 10-50-szer nagyobb volt, mint a tavaszi bálnáknál, ami arra utal, hogy a leptin extrém szezonális variációja szerepet játszik az éhomi időszakokban a zsír lebontásának szabályozása. A szerzők arról is beszámoltak, hogy a legnagyobb mennyiségű leptin a legmélyebb rétegben található, ahol a zsír aktívan lebomlik energiatermelés céljából, amikor az élelmiszer nem áll rendelkezésre. Ez azt sugallja, hogy a leptinszint az idényjellegű jelzések mellett a bálnák vándorlását a nyári táplálkozási helyekre és onnan indíthatja el.

Az évszak zsírfelhasználásra gyakorolt hatásának meghatározásához a szerzők elemezték a zsírt lebontó enzimek aktivitását. Megállapították, hogy ősszel, amikor a bálnák jól táplálkoztak, a zsír nagy zsírsejtekből állt, és ezen enzimek aktivitása alacsony volt. Télen azonban a hideg vizekből a nyári táplálkozási helyekre történő vándorlást követően a zsírréteg kisebb zsírsejteket és több kötőszövetet tartalmazott, és a zsírt lebontó enzimek aktivitása magas volt. Ez arra utal, hogy a bálnák lebontják a zsírt, hogy fenntartsák a test energiaigényét, amikor vándorolnak. Emellett Ball és munkatársai beszámoltak a fiatalkorúak alacsony leptinszintjéről, amely hasonló volt a tavaszi éhomi felnőtteknél tapasztaltakhoz, ami arra utal, hogy a fiatal bálnák anyagcseréje alacsony az energiaveszteség minimalizálása érdekében, és az étvágy stimulálására irányul az érés biztosítása érdekében.

Úgy tűnik, hogy ezek a szélsőséges szezonális és életszakaszi leptinszint-változások egyedülálló adaptációk, amelyeket az északi-sarkvidéki bálnák a zsírfelhasználás, az etetési viselkedés és a migráció megindítása érdekében fejlesztettek ki a hideg vizekben. A bálnáknál a leptin szabályozza az étvágyat és a zsír lebontását, ezáltal a zsíros bálna aktív szereplője a bálna fiziológiájának.