Kaip galima gyventi ir dirbti ten, kur dauguma mūsų pakratytų kojas? Stebinantys šerpų tyrimai ir neįtikėtini pokyčiai jų kūnuose

„Nereikia daug laiko praleisti toje pasaulio dalyje, kad pamatytum, jog ten gyvenantys žmonės, ypač – šerpai, dideliame aukštyje jaučiasi ypač gerai – kur kas geriau nei mes“, – sako vienas iš naujo tyrimo autorių, fiziologas iš Kembridžo universiteto Andrew Murray.

„Jų sugebėjimuose yra kažkas tikrai neįtikėtino“, – teigia jis.

Mokslininkų tyrimas atskleidžia, kad iš dalies tą lemia šerpų genai. Šerpai ir kitos etninės grupės Himalajų aukštikalnėse, kur vidutinis aukštis siekia 4,5 km, jau gyvena mažiausiai 6 tūkst. metų. Tačiau tokiame aukštyje esančios sąlygos daugeliui kitų žmonių yra itin nepalankios gyventi.

Žmonėms, kurie iš žemesnių vietovių atvyksta į aukštesnes, iškyla įvairūs pavojai. Sumažėjus deguoniui, dažnai pradeda skaudėti galvą, sumažėja apetitas, atsiranda miego problemų. Išskirtiniais atvejais gali net pradėti tinti smegenys, plaučiuose pradėti kauptis skysčiai – šiais atvejais iškyla didelė mirties rizika.

Aukštumose padidėja kraujospūdis, todėl besilaukiančioms moterims atsiranda ir didesnis pavojus patirti persileidimą ar nėštumo komplikacijas.

Tad kaip šerpai sugebėjo prisitaikyti? Per tūkstančius metų aukštumose gyvenančių žmonių kūnai sugebėjo išvystyti būdus, kaip efektyviausiai panaudoti deguonį, teigia A. Murray.

Kai dauguma mūsų lipa į kalną, hormonas eritropoetinas (EPO) paskatina didesnę raudonųjų kraujo kūnelių gamybą, kurie tuomet gali pernešti daugiau deguonies į raumenis. Tačiau padidėjęs šių kūnelių skaičius taip pat tirština kraują, o tai apsunkina širdies veiklą ir gali sukelti aukštumų ligą.

Aukštumose šerpams taip pat padaugėja raudonųjų kraujo kūnelių, tačiau visgi gerokai mažiau nei žemesnėse vietovėse gyvenančių žmonių.

Norėdami geriau suprasti, kaip šerpai sugeba taip gerai jaustis aukštumose net ir be papildomų deguonį pernešančių raudonųjų kraujo kūnelių, A.Murray su kolegomis tyrė 15 šerpų ir 10 žemiau gyvenančių žmonių, kurie 2013 m. kilo į Everestą.

Nė vienam iš dalyvių paskutinėmis savaitėmis iki tyrimo pradžios nebuvo leidžiama kopti į aukštesnius kalnus. Visi jie atskrido lėktuvu į susitikimo vietą, o per 10 dienų kopimo į stovyklą Evereste (maždaug 5,3 km aukštyje) valgė tą patį maistą.

Prieš, per ir po kopimo tyrėjai paėmė kraujo tyrimus ir žirnio dydžio mėginius iš raumenų audinių.

Buvo pastebėti įdomūs abiejų grupių dalyvių raumenų ląstelių skirtumai. Šerpų raumenyse, anot mokslininkų, ląstelių mitochondrijos didesnius kiekius deguonies pavertė energija.

Šerpų mitochondrijos buvo mažiau pralaidžios ir todėl efektyvesnės nei vakariečių, teigia tyrėjai. Jos geriau mokėjo panaudoti deguonį.

Be to, šerpų organizmai sugebėjo pagaminti daugiau energijos ir būdami visai be deguonies. Šis procesas vadinamas anaerobiniu metabolizmu.

Šie tyrimai padėjo sujungti ir anksčiau atliktų tyrimų išvadas. Pavyzdžiui, 2010 m. buvo nagrinėjamas aukštumose gyvenančių tibetiečių genomas. Buvo nustatyta, kad jie turi genų su ypatingomis mutacijomis, tačiau iki galo nebuvo išsiaiškinta, kaip tai jiems padeda gyventi vietovėse, kur deguonies lygis yra gerokai mažesnis.

A. Murray komanda nustatė, kad žemumose šerpų metabolizmas veikia kaip ir kitų žmonių. Genų skirtumai ir jų nulemti pokyčiai pradeda ryškėti tik kylant.

Kadangi šerpai prisitaikyti gyventi aukštumose sugebėjo tik praėjus šimtoms kartų, tokie tyrimai gali padėti geriau suvokti, kaip žmogaus kūnas geba tvarkytis su deguonies trūkumu.

Svarbiausia – padėti paaiškinti, kodėl kai kurių žmonių organizmai geriau susitvarko su hipoksija (deguonies badu – reiškiniu, kai organams ir audiniams stinga deguonies arba kai audiniai nesugeba panaudoti juose esančio deguonies).

Hipoksija pasireiškia ir dėl buvimo aukštumose, ir dėl medicininių priežasčių – pavyzdžiui, širdies, kvėpavimo takų ligų, vėžio.

Ligoninėse apie 25 proc. nuo hipoksijos kenčiančių žmonių miršta, teigia A.Murray, o tų, kurie išgyvena, organizmai visiškai neatsistato. Gydant paprastai siekiama bet kokiais būdais padidinti deguonies lygį, tačiau tokia strategija neretai neveikia, taip pat gali padaryti žalos.

Todėl A. Murray teigia, kad efektyviau būtų kurti vaistus, kurie pamėgdžiotų šerpų organizmus – turimą deguonį panaudotų efektyviau.

„Vietoj bandymų pakelti deguonies lygį ir taip potencialiai pakenkiant pacientams, galbūt yra kitas būdas – padaryti, kad audiniai tolerantiškiau reaguotų į deguonies trūkumą“, – teigia A. Murray.