Torpor ja horros ovat tehokkaita strategioita, joiden avulla eläimet voivat selviytyä resurssien vähäisen saatavuuden aikana. Torpor-tila on seurausta yksilön aktiivisesta ja jyrkästä aineenvaihdunnan (MR) vähenemisestä, johon liittyy suhteellisen voimakas ruumiinlämmön lasku. Tähän mennessä on kuvattu useita torporin muotoja kaikissa kolmessa nisäkkäiden alaluokassa eli yksijalkaisilla, pussieläimillä ja istukaseläimillä sekä muutamassa lintulajissa. Tässä katsauksessa tuodaan esiin joitakin torpor-fenotyyppiin liittyviä piirteitä koko organismista aina solu- ja molekyylinäkökohtiin asti. Katsauksen ensimmäisessä osassa keskitytään torporin erityisiin aineenvaihdunnallisiin sopeutumisiin, sillä sitä käyttävät monet lauhkean vyöhykkeen lajit. Tähän sisältyvät erityisesti rasvaa ja ravintoa varastoivien talvehtivien lajien hormonaaliset muutokset, jotka selittävät MR-masennuksen biolääketieteellisiä vaikutuksia. Lisäksi vertailemme sopeutumismekanismeja, joita esiintyy opportunistisissa ja kausittaisissa heterotermisissä lajeissa, kuten trooppisissa ja subtrooppisissa lajeissa. Tällaiset vertailut tuovat uutta tietoa trooppisten lajien talvehtimisen aineenvaihdunnallisesta alkuperästä, mukaan lukien hapetusstressin kestävyysmekanismit. Tämän katsauksen toisessa osassa korostetaan mekanismeja, joiden avulla heterotermit voivat suojella keskeisiä elimiään mahdollisilta uhkilta, kuten reaktiivisilta happilajeilta, jotka liittyvät horrostilaan. Käsittelemme erityisesti solujen kuntoutumis- ja suojautumismekanismeja torporin ja horroksen aikana painottaen aivoja, jotka ovat keskeinen elin, joka tarvitsee suojaa torporin ja toipumisen aikana. Erityistä huomiota kiinnitetään myös kaikkialla esiintyvän ja helposti hajoavan molekyylin, rikkivedyn (H2S), rooliin suojautumisessa iskemian ja reperfuusion aiheuttamilta vaurioilta eri elimissä torporin ja horroksen aikana sekä horrostilan aikana. Johtopäätöksemme on, että i) torporin joustavuus sopeutumisstrategiana mahdollistaa sen, että erilaiset heterotermiset lajit pystyvät merkittävästi vähentämään energiantarvettaan kausina, jolloin ravinnon saatavuus on huomattavasti vähentynyt, ii) torporin fenotyyppi merkitsee huomattavia metabolisia sopeutumisia koko elimistössä aina solu- ja molekyylitasolle asti ja iii) torporiin liittyy erittäin tehokkaita kuntoutus- ja suojamekanismeja, jotka takaavat asianmukaisten elintoimintojen jatkuvuuden. Yksijalkaisten ja pussieläinten mekanismien vertailu on perusteltua nisäkkäiden torporin alkuperän ja evoluution ymmärtämiseksi.
中文翻译:
病态:代谢适应和保护机制的最新进展†