• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Раскрыт секрет быстрого заживления ран у насекомых


(A-G) Гемолимфа, вытекающая из раны гусеницы через 10-15 с после нанесения раны. Прямая нить в (D) указывает на то, что гемолимфа либо увеличила свою вязкость, либо стала вязкоупругой / © Pavel Aprelev et al.

Насекомые мало похожи на млекопитающих, но нечто общее у них есть — кровь. Вернее, кровью мы называем жидкость, которая течет внутри организма позвоночных и обеспечивает газообмен. У насекомых (и других беспозвоночных) это гемолимфа. У нее совершенно иной состав: нет гемоглобина и тромбоцитов, защитную функцию лейкоцитов выполняют гемоциты. Гемолимфа переносит питательные вещества по организму и, как и кровь, заживляет раны.

У разных насекомых разная концентрация гемолимфы, а ее свертывание при повреждениях длится от нескольких секунд до нескольких часов. Правда, сам процесс свертывания остается плохо изученным. Предполагалось, что, например, у гусениц, чья гемолимфа богата гемоцитами, белки липопротеины и гемоцитин могут в числе первых реагировать на повреждения и образовывать тромбы.

Группа исследователей из Клемсонского университета (США) решила восполнить пробелы в знаниях о физике гемостаза у насекомых. В качестве модельного организма выбрали личинку табачного бражника (Manduca sexta). Дело в том, что у этих гусениц ответная реакция на ранение занимает всего несколько секунд и требует нескольких капель гемолимфы. Эта особенность одновременно и загадка, и проблема, ведь при такой скорости сложно исследовать свойства гемолимфы с помощью привычных методов (95% попыток были неудачными). Поэтому авторы исследования разработали новые способы, результаты своей работы опубликовали в журнале Frontiers in Soft Matter.

Гемолимфа капает из отрезанной антенны таракана. Голова (не изображена) находится слева. (A) После отрезания конца антенны гемолимфа продолжала течь к этому участку. Примерно за 6 секунд образовалась капля. Через 5,6 секунды капля упала, и других капель не появилось. (B) Через ∼10 минут рана была полностью закрыта твердой коркой: вольфрамовая игла не смогла ее пробить. Когда игла была приложена к антенне, антенна согнулась. Когда игла была удалена, антенна вернулась в исходное состояние, а закупоренный конец оказался недеформированным / © Pavel Aprelev et al.

Ученые взяли взрослых гусениц табачного бражника массой 9-10 граммов за два дня до окукливания. Каждую личинку помещали в трубку и брали образцы гемолимфы через миллиметровый разрез на третьей ноге. Затем исследователи касались раны металлическим шариком и оттягивали его в сторону. В результате между шариком и гусеницей образовывался «мостик» из жидкой гемолимфы примерно два миллиметра в длину.

Видеосъемка запечатлела поведение капель в первые пять секунд, характерное для ньютоновской жидкости, например воды. Гемолимфа разрывалась, но в следующие 5-10 секунд начинала сворачиваться и становиться вязкой. Она вытекала, образуя между капель нити. Кровотечение у насекомых прекращалось через 60-90 секунд.

Тот же механизм гемостаза авторы работы наблюдали у тараканов (Parcoblatta americana), хотя состав их гемолимфы отличается, но концентрация гемоцитов в ней сопоставимая. Ученые отсоединили у насекомого сегмент жгутика антенны, из места травмы упала одна капля, а оставшаяся жидкость ушла обратно. Других капель не появилось, и рана затянулась твердой коркой спустя 10 минут. Исследователи предположили, что нити, которые образуются в гемолимфе после некоторого времени, похожи на вязкие нити медоподобной жидкости. Но спектроскопический анализ показал, что гемолимфа на первых этапах становится вязкоупругой, как слюна.

Ключевое значение в свертываемости крови насекомых играют именно гемоциты, которые даже при небольшой концентрации делают жидкость стабильной. А образование корки, запечатывающей рану, происходит благодаря возникновению первичного сгустка гемоцитов на поверхности капли. Затем к нему адгезивно крепятся остальные гемоциты, и сгустки распространяются к центру капли, уплотняя место пореза.

«Наши открытия открывают путь к созданию быстродействующих загустителей человеческой крови. Нам не обязательно копировать точную биохимию, но следует сосредоточиться на разработке лекарств, способных превратить кровь в вязкоупругий материал, останавливающий кровотечение. Мы надеемся, что наши находки помогут решить эту задачу в ближайшем будущем», — отметил соавтор исследования Константин Корнев.


Source: https://oaoo.ru/biolog/raskryt-sekret-bystrogo-zajivleniia-ran-y-nasekomyh.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

В Амазонии обнаружили новый вид гигантской анаконды

Мухи на голове северной зеленой анаконды / © Karine Aigner Согласно исследованию, опубликованному в журнале MDPI Diversity, зеленая...

Птицы закодировали информацию «штрих-кодами»

Нейронные записи у гаичек, прячущих пищу. (A) Схема поведенческой арены. (B) Слева: кадры с одной видеокамеры. Справа: 3D-реконструкция,...

Анализ генома охотников-собирателей показал, как в каменном веке избегали кровосмешения

Одно из захоронений на острове Тевьек, раскопки 1929 года / © https://doi.org/10.1073/pnas.2310545121 Примерно семь с половиной тысяч лет...

Ученые рассекретили силу тепловизионного органа гадюк

© Getty Images / Автор: Visellia Orfius Животный мир полон интересных эволюционных решений в области сенсорного восприятия. Парящий...

Зараженные трансмиссивным раком мидии расселились по Северному морскому пути

Тихоокеанская мидия Mytilus trossulus / © Dave Cowles / Автор: Visellia Orfius Злокачественные опухоли опасны и коварны, но...

Радары показали воздействие новогодних фейерверков на птиц

В Нидерландах миллионы птиц страдают из-за новогодних салютов, показало исследование. / © University of Amsterdam / Автор: Наталья...

Шимпанзе помнят знакомых сородичей десятилетиями

Карликовые шимпанзе (бонобо) в дикой природе / © Wirestock Creators/Shutterstock / Автор: Екатерина Лебедева В рамках работы, результаты...

Помет морских птиц помог кораллам выжить

Кораллы, которые исследовали ученые / © phys.org / Автор: Visellia Orfius Обесцвечивание коралловых рифов — это процесс, при...

Экологи подсчитали, скольким видам угрожают кошки

Кот мейн-кун на охоте / © Getty Images/Nils Jacobi / Автор: Euclio Drusus В центре внимания авторов новой...

Нейробиологи выяснили, как у человека появилась развитая новая кора мозга

Микрофотография органоида человеческого мозга / © Janine Hoffmann Неокортекс, или новая кора мозга, — относительно молодой набор слоев...

Ученые узнали, почему мелкие собаки живут дольше крупных

Ученые узнали, почему мелкие собаки живут дольше крупных / © Getty images / Автор: Plinia Abito Средняя продолжительность...

Чувствительность к электричеству снабдила дельфинов встроенным компасом

Дельфины-афалины / © Getty images / Автор: Дмитрий Жуков Электрорецепцией называют способность животных ощущать электрические поля и сигналы...

Биологи поставили под сомнение превосходство самцов млекопитающих в размерах

Самки и самцы зебры не различаются по размеру / © nature.com Особи мужского и женского пола в рамках...

Посадки деревьев усилят потепление на Земле

Полуостров Ямал. Глава Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович еще в 2021 году в интервью журналу «Русский космос»...

Биологи узнали, как медузы восстанавливают свои щупальца в рекордные сроки

У медузы Cladonema pacificum имеются разветвленные щупальца, которые способны быстро отрастать после ампутации / © www.eurekalert.org / Автор:...

Камеры в ошейниках раскрыли предпочтения павианов в выборе экскрементов

Примеры поедания павианами экскрементов антилоп (a, b, c); встреча павиана с антилопой-дукером / © Ben J. Walton et...

Динозавры могли снизить продолжительность жизни современных млекопитающих

Зауроподы в представлении художника / © Mark Witton / Автор: Ptolemocratia Acerronius Некоторые рептилии и амфибии, а также...

Потепление океанов грозит слепотой и гибелью осьминогов

Осьминог Octopus berrima / © Museums Victoria, Julian Finn Исследование, которое провели специалисты Аделаидского университета совместно с коллегами...

Мужской оргазм связали с моногамией в паре

(А) Эталонные образцы мозга желтобрюхой полевки и мыши получены с помощью световой флуоресцентной микроскопии после совместной регистрации 200...

Микробиом человеческого трупа предложили использовать в криминалистике

© Zorandim / Dreamstime.com При разложении, в котором преимущественно участвуют грибы и бактерии, мертвый биоматериал перерабатывается, превращаясь в...