Därför klarar trögkrypare extrem uttorkning

Forskare har hittat mekanismen som förklarar varför den tåliga trögkryparen kan överleva under extrema förhållanden.

Forskare har hittat mekanismen som förklarar varför den tåliga trögkryparen kan överleva under extrema förhållanden.

Science Photo Library

De är pyttesmå, nästan söta, och kan överleva under extrema förhållanden. Trögkrypare, som även kallas för björndjur, har under lång tid fascinerat forskarvärlden.

Forskarna har länge känt till att hemligheten bakom de små djurens härdighet ligger i att de kan gå in i en sorts uttorkningsdvala som skyddar dem.

Det har dock inte varit klart vad som exakt händer inuti de mikroskopiska trögkryparna när de går in i dvalan.

Men nu har en grupp forskare från University of Tokyo i Japan tagit reda på detta och publicerat sina resultat i tidskriften PLOS Biology.

trögkrypare elektronmikroskop

Så här ser en trögkrypare ut under ett elektronmikroskop. Även om de bara blir upp emot en och en halv millimeter långa kan dessa mikroskopiska varelser överleva allt från extrem strålning till höga tryck och temperaturer.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

Unik uttorkningsdvala

Trögkrypare kan bli upp emot en och en halv millimeter långa och överleva extrema temperaturer och intensiva tryck. De kan överleva i allt från rymdens vakuum till havets djup.

För att skydda sig kan det "torka ut sig själv" och gå in i en sorts dvala.

Andra levande varelser snabbt skulle dö under extrem uttorkning, men trögkryparen kan överleva så här i nästan ett decennium. När de väl får i sig vätska igen vaknar de som om ingenting hade hänt.

Trögkrypare uttorkat elektronmikroskop

Så här ser det ut när en trögkrypare låter sig bli uttorkat och går in i en sorts dvala som skyddar djuret från extrema förhållanden från omvärlden.

© S Tanaka, H Sagara, T Kunieda

För att förstå vad som faktiskt händer inuti trögkryparen under uttorkningen undersökte forskarna djurets cellstruktur.

Bildar en supergel

Mer exakt utforskade de proteiner i djuret som bildar en gel under den cellulära uttorkningen.

Denna gel härdar för att stödja och skydda cellerna från yttre förhållanden såsom tryck eller kyla, något som annars hade dödat trögkryparen.

– När vatten lämnar en cell verkar det som att någon form av protein hjälper cellen att behålla sin fysiska styrka för att undvika att den kollapsar i sig själv, säger Takekazu Kunieda, en av forskarna bakom studien i ett pressmeddelande.

Efter att ha testat flera olika typer av proteiner fann forskarna att rikligt med så kallade cytoplasmatiska värmelösliga proteiner, CAHS (cytoplasmic-abundant heat soluble), unika för trögkrypare, är anledningen till att deras celler är skyddade från uttorkning.

Dessa unika CAHS-proteiner för trögkrypare kan känna av när cellen som kapslar in dem håller på att bli uttorkad.

När cellerna börjar torka ut produceras ett gelliknande filament – en typ av bindväv – som skyddar cellerna.

Ett nätverk av gel bildas som stödjer cellens form när den förlorar vatten. När cellen sedan tillförs vatten igen dras dessa filament försiktigt tillbaka så att cellerna inte stressas och björndjuret kan överleva.

Vill använda trögkryparens superkraft

Forskarna testade även att isolera CAHS-proteinerna utanför trögkryparens celler och till sin stora förvåning fortsatte proteinerna att fungera skyddande.

Forskarna testade dem sedan i insekter och även i mänskliga celler, där de visade en begränsad men mätbar effekt.

Vi människor ska dock inte räkna med att kunna få en injektion med superproteinet och på så sätt bli mer tåliga, men däremot anser forskarna att vi kan utnyttja proteinet i andra sammanhang.

Sammantaget hoppas forskarna att denna nya kunskap kan hjälpa till att bevara cellmaterial och biomolekyler i torrt tillstånd, vilket kan förlänga hållbarheten för forskningsmaterial, mediciner och även organ för transplantationer.

– Allt med trögkrypare är fascinerande. Det extrema utbudet av miljöer som vissa arter klarar att överleva i gör att vi utforskar aldrig tidigare skådade mekanismer och strukturer. För en biolog är det här fältet en guldgruva, säger Takekazu Kunieda.