Torp och vinterdvala är kraftfulla strategier som gör det möjligt för djur att överleva perioder med låg resurstillgång. Torpor-tillståndet är resultatet av en aktiv och drastisk minskning av en individs metaboliska hastighet (MR) i samband med en relativt uttalad sänkning av kroppstemperaturen. Hittills har flera former av torpor beskrivits i alla tre däggdjursunderklasser, dvs. monotremer, marsupialer och placenta djur, samt i några få fågelordningar. I denna översikt belyses några av de egenskaper, från hela organismen till cellulära och molekylära aspekter, som är förknippade med torporfenotypen. Den första delen av denna översikt fokuserar på de specifika metaboliska anpassningarna av torpor, eftersom den används av många arter från tempererade zoner. Detta omfattar framför allt de endokrina förändringar som är involverade i fett- och matlagrande arter som övervintrar och förklarar biomedicinska implikationer av MR-depression. Vi jämför vidare de anpassningsmekanismer som förekommer i opportunistiska respektive säsongsmässiga heterotermer, t.ex. tropiska och subtropiska arter. Sådana jämförelser ger nya insikter om det metaboliska ursprunget till vinterdvala bland tropiska arter, inklusive motståndsmekanismer mot oxidativ stress. I den andra delen av denna översikt betonas de mekanismer som gör det möjligt för heterothermer att skydda sina nyckelorgan mot potentiella hot, t.ex. reaktiva syrearter, som är förknippade med det torpida tillståndet. Vi tar särskilt upp mekanismerna för cellulär rehabilitering och skydd under torpor och hibernation, med tonvikt på hjärnan, ett centralt organ som kräver skydd under torpor och återhämtning. Särskild uppmärksamhet ägnas också åt den roll som en allestädes närvarande och lätt diffusionsbar molekyl, vätesulfid (H2S), spelar för att skydda mot ischemi-reperfusionsskador i olika organ under torpor- och vakenhetscykeln och under det torpida tillståndet. Vi drar slutsatsen att i) flexibiliteten i torporanvändningen som en adaptiv strategi gör det möjligt för olika heteroterma arter att väsentligt undertrycka sina energibehov under perioder med kraftigt minskad tillgång på föda, ii) torporfenotypen innebär markerade metaboliska anpassningar från hela organismen ner till cellulär och molekylär nivå, och iii) det torpida tillståndet är förknippat med högeffektiva rehabiliterings- och skyddsmekanismer som säkerställer att korrekta kroppsliga funktioner kan upprätthållas. En jämförelse av mekanismerna hos monotremes och marsupials är motiverad för att förstå ursprunget och utvecklingen av torpor hos däggdjur.
中文翻译:
病态:代谢适应和保护机制的最新进展†