Torpore e ibernazione sono potenti strategie che permettono agli animali di sopravvivere a periodi di scarsa disponibilità di risorse. Lo stato di torpore risulta da una riduzione attiva e drastica del tasso metabolico (MR) di un individuo associato a una diminuzione relativamente pronunciata della temperatura corporea. Ad oggi, diverse forme di torpore sono state descritte in tutte e tre le sottoclassi di mammiferi, cioè monotremi, marsupiali e placentali, così come in alcuni ordini aviari. Questa revisione evidenzia alcune delle caratteristiche, dall’intero organismo fino agli aspetti cellulari e molecolari, associate al fenotipo del torpore. La prima parte di questa rassegna si concentra sugli adattamenti metabolici specifici del torpore, poiché è utilizzato da molte specie delle zone temperate. Questo include in particolare i cambiamenti endocrini coinvolti nelle specie ibernanti che conservano grasso e cibo, spiegando le implicazioni biomediche della depressione MR. Confrontiamo inoltre i meccanismi adattativi che si verificano in eterotermi opportunisti vs. stagionali, come le specie tropicali e sub-tropicali. Tali confronti portano nuove intuizioni sulle origini metaboliche dell’ibernazione tra le specie tropicali, compresi i meccanismi di resistenza allo stress ossidativo. La seconda sezione di questa revisione sottolinea i meccanismi che permettono agli eterotermi di proteggere i loro organi chiave dalle potenziali minacce, come le specie reattive dell’ossigeno, associate allo stato torpido. In particolare affrontiamo i meccanismi di riabilitazione e protezione cellulare durante il torpore e l’ibernazione, con particolare attenzione al cervello, un organo centrale che richiede protezione durante il torpore e il recupero. Inoltre, una particolare attenzione è data al ruolo di una molecola ubiquitaria e prontamente-diffondente, l’idrogeno solforato (H2S), nella protezione contro i danni da ischemia-riperfusione in vari organi durante il ciclo torpore-arousal e durante lo stato torpido. Concludiamo che (i) la flessibilità dell’uso del torpore come strategia adattativa permette a diverse specie eteroterme di sopprimere sostanzialmente i loro bisogni energetici durante i periodi di disponibilità di cibo gravemente ridotta, (ii) il fenotipo del torpore implica marcati adattamenti metabolici dall’intero organismo fino ai livelli cellulari e molecolari, e (iii) lo stato torpido è associato a meccanismi di riabilitazione e protezione altamente efficienti che assicurano la continuità delle funzioni corporee adeguate. Il confronto dei meccanismi nei monotremi e nei marsupiali è giustificato per comprendere l’origine e l’evoluzione del torpore dei mammiferi.
中文翻译:
病态:代谢适应和保护机制的最新进展†