דולפינים מהא 19.12.18 Proteomic Analysis of Non-depleted Serum Proteins from Bottlenose Dolphins Uncovers a High Vanin-1 Phenotype

ניתוח חלבונים לא מדוללים מדולפינים חושף ריכוז גבוה של פנוטיפ Vanin-1

גישות ממוקדות נמצאות בשימוש נרחב על מנת לעזור להסביר הסתגלויות פיזיולוגיות, אך מעטים המחקרים שעושים שימוש בגישות לא ממוקדות בחקר אומיקס על מנת לחקור את ההבדלים בין יונקים ימיים ליבשתיים. השוואת דרגות בין חלבונים לא מדוללים מהדולפינים (Tursiops truncatus) לבין התרכיב האנושי, הובילה לגילוי של 11 חלבונים בלעדיים לתרכיב של הדולפינים. בהשוואה לפרוטאום בפלסמה האנושית, ל-5 מתוך 11 חלבונים הייתה דרגה דיפרנציאלית הגדולה מ-200. אחד מהחלבונים, Vanin-1 כומת באמצעות ניטור תגובות מקבילות בדולפינים שטופלו על ידי בני אדם ובדולפינים חופשיים. ריכוז Vanin-1 נע בין 31-109 μg/ml, אשר גבוה פי 20-1000 מהריכוז בבן-אדם בריא. ריכוז Vanin-1 היה גבוה בדולפינים שטופלו על ידי בני אדם לעומת דולפינים חופשיים (64±16 vs. 47±12μg/ml P<0.05). רמות Vanin-1 מתואמות באופן חיובי לאנזימי הכבד AST ו-ALT, ומתואמות באופן שלילי לרמות תאי הדם הלבנים וחלבון הפיברין בדולפינים חופשיים. נמצאו הבדלים משמעותיים בין פרוטאום מחזור הדם של הדולפינים לעומת יונקים יבשתיים וחקירת ההבדלים בין הדולפינים לבין יונקים ימיים אחרים, עשויה לעזור בפיתוח אסטרטגיות לטיפול בלחץ פזיולוגי.

ביונקים, הסתגלויות אבולוציוניות אפשרו אסטרטגיות שונות להישרדות ובכך, אפשרו למינים רבים לנצל מגוון רחב של סביבות מחיה. רבות מאסטרטגיות אלו נחשבות למזיקות בגבולות הפיזיולוגיה האנושית ועולות בקנה אחד עם פגיעות משמעותיות באיברי גוף האדם. ישנו דמיון ביונקים ימיים באופן זה בכך שחלקם פיתחו התאמות פיזיולוגיות ומורפולוגיות המאפשרות צלילות רבות, התקפי היפוקסיה, גישה מוגבלת למים חופשיים ותקופות צום ארוכות. מחקרים השוואתיים הוכיחו כי צלילה מובילה לנטל חמצני על המינים. ככל הנראה עקב התכווצויות כלי הדם והזרמת דם מוגברת לאיברים הזקוקים לו. בתגובה לכך, קיים הצורך להתנגד למתח החמצני וזה משתקף בהעלאת פעילות אנזימים נוגדי חמצון ברקמות ( glutathione disulfide reductase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase) ובתאי הדם האדומים (glutathione reductase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase and catalase). התאמות ביוכימיות לתופעת ההיפוקסיה כוללות תוכן הימוגלוביני גבוה בשרירים, הגנה כימית על גלובינים עצביים, עליה בריכוז תאי הדם האדומים במחזור הדם ועליה בריכוז ההמוגלובין פר יחידה. בנוסף, לדולפין וללווייתן קטלן (Orcinus orca) ישנם גורמי קרישה VII ו-X נמוכים במחזור הדם, והיעדר מוחלט של חלבון הגמן (XII) העשוי למנוע קרישי דם בכלי הדם במהלך אירוע של היצרות כלי הדם.

ביונקים ימיים, לתאי הדם האדומים ולרקמות יש דרישה גבוה

המשך לקרוא דולפינים מהא 19.12.18 Proteomic Analysis of Non-depleted Serum Proteins from Bottlenose Dolphins Uncovers a High Vanin-1 Phenotype