В крови колючих акул нашли гормон кортизол, которого у них не ждали
Исследователи из Университета Манитобы нашли кортизол у тихоокеанской колючей акулы
Учёные обнаружили кортизол в крови тихоокеанской колючей акулы, хотя считалось, что у акул и скатов этого гормона нет. Результат относится к одному виду.
У людей и многих других животных кортизол помогает распределять энергию и реагировать на меняющиеся условия. Акулы и скаты, как долгое время полагали, справляются с этими задачами с помощью другого стероидного гормона и сами кортизол не вырабатывают. Новая работа ставит это представление под сомнение.
Исследование провели специалисты Университета Манитобы и Морского научного центра в Бамфилде (Канада). Кортизол они нашли в крови акул после опытов с разбавленной морской водой и с антибиотиками. Статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B. Остаётся неясным, способны ли вырабатывать кортизол другие акулы и скаты.
Откуда взялось старое представление
Идея об отсутствии кортизола у акул и скатов появилась по итогам работ 1960–1970-х годов. Тогда у них нашли похожий стероид — 1α-гидроксикортикостерон. Учёные предположили, что прежние измерения кортизола могли ошибочно принимать за него именно этот гормон.
Чтобы не перепутать вещества, авторы новой работы сначала разделяли компоненты крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии и только потом измеряли уровень гормонов. Независимый анализ — жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией — подтвердил наличие кортизола в двух образцах.
В первом опыте акул, пойманных у берегов Британской Колумбии, на 48 часов поместили в разбавленную морскую воду, а затем вернули в обычную. До этого кортизол нашли лишь у одной особи. Из пяти акул, за которыми следили на протяжении восстановления, через 36 часов гормон был заметен у всех, а через 72 часа — только у одной. Средние концентрации в статистическом анализе между разными моментами восстановления значимо не различались. Такая «мерцающая» заметность, возможно, объясняет, почему прежние исследования гормон не обнаруживали.
Кроме того, исследователи изучили интерреналовую железу — орган, вырабатывающий стероидные гормоны. В ней нашли молекулярные «сообщения» для фермента, который участвует в синтезе кортизола. Это говорит в пользу возможного пути выработки, но активность самого фермента в ткани пока не проверяли.
Причастны ли бактерии
Опыты затеяли потому, что ранее выяснили: разбавленная морская вода и антибиотики нарушают активность микробов в ткани кишечника катрана. Учёные задались вопросом, не превращают ли бактерии в интерреналовой железе кортизол в другие вещества, из-за чего в кровь его попадает меньше.
Во втором эксперименте акулам пять дней подряд через зонд давали либо антибиотики, либо морскую воду. Через три дня после окончания курса у животных, получавших антибиотики, кортизол определялся, а в контрольной группе — нет.
Однако статистические тесты значимого влияния лечения на концентрацию кортизола не показали. К тому же неопределяемый уровень не обязательно означает полное отсутствие гормона.
Бактериальный генетический материал в железе нашли, но выяснить, нарушили ли процедуры работу бактерий, не удалось: высокое содержание жира в железе помешало измерить активность микробных ферментов. Реакцию гормонов могли вызвать и наркоз, обращение с животными, и кормление через зонд. Поэтому гипотеза о том, что бактерии удерживают уровень кортизола в крови низким, пока не подтверждена.
Что кортизол делает с сахаром в крови
Чтобы понять возможную роль гормона, шести акулам вживили импланты с кортизолом, растворённым в кокосовом масле, ещё шести — импланты только с маслом. Кровь брали до начала и в течение следующих 72 часов.
В целом у акул с кортизолом уровень глюкозы в крови оказался ниже, чем в контрольной группе. Это указывает на влияние гормона на регуляцию сахара, хотя различие подтвердилось не во всех точках измерения.
На соль-водный баланс крови кортизол почти не повлиял. Мочевина, помогающая акулам удерживать воду, ненадолго выросла через 24 часа.
В совокупности результаты намекают на возможную метаболическую роль кортизола у катрана. В дальнейшем исследователи могут выяснить, какие естественные факторы запускают гормон и какие функции он выполняет, а также проверить, вырабатывают ли его другие акулы и скаты.