Bjørnen - et biokjemisk vidunder
Kanskje kan den vanlige brunbjørnen bidra til å bekjempe overvekt og benskjørhet hos mennesker. Dette arbeider finskere forskere med å finne ut av.
Denne artikkelen er mer enn 10 år gammel.
OULO, FINLAND: Ved universitetet i den nordfinske byen Oulu har forskere nemlig studert den europeiske brunbjørnen Ursus arctos arctos i tolv år. De har funnet at den rett og slett er et biokjemisk vidunder.
Hormonet leptin regulerer automatisk bjørnens fettvev før og under den lange vintersøvnen. Og selv om bjørnen ligger i hi i flere måneder, rammes den verken av osteoporose eller svekkede muskler. Hvorfor? Vi vet jo hvor avkreftet et menneske blir etter et tilsvarende langt sengeleie.
Jakten på hemmeligheten
Forskerne bestemte seg for å oppspore bjørnens hemmeligheter. Det var mange spørsmål de ønsket svar på: Hva er det for eksempel som fører til at bjørnen blir en storeter om høsten, men så mister appetitten like før den går i hi? Hva fører til at den blir søvnig? Hvordan kan det ha seg at bjørnene ikke rammes av benskjørhet mens de ligger i dvale i flere måneder? Hvordan kan de klare seg uten å spise, drikke, tisse og tømme tarmen i så lang tid? Hva er det som gjør at kroppstemperaturen deres faller med flere grader? For å finne svare på spørsmålene, studerte professor Raimo Hissa og hans kolleger ved universitetet i Oulu i alt tyve bjørner i løpet av tolv år. Bjørnene ble holdt i en innhengning der man prøvde å gi dem så naturlige livsbetingelser som mulig. Blant annet fikk bjørnene sin vintersøvn i et kunstig bygget hi. De ble videoovervåket av instituttets forskere, som hadde operert små radiosendere, eller dataloggere, inn i bjørnene. Instrumentene var tilkoblet en datamaskin som behandlet resultatene. Dyrene ble hele året igjennom jevnlig bedøvd for at forskerne skulle kunne ta prøver fra blod og hjernevæske - for å fremskaffe mer kunnskap om bjørnenes fysiologi og kroppsfunksjoner. Leptin styrer sult og metthet
Noen av spørsmålene har forskerne ennå ikke funnet svaret på. Men ved hjelp av prøvene fra blod og hjernevæske har de blant annet funnet ut hvor viktig hormonet leptin er. Dette stoffet dannes i fettvev hos pattedyr og regulerer via blodomløpet funksjonen i sult- og metthetssentrene som ligger i hjernens hypotalamus. Bjørnen er veldig sulten i august-september, og da spiser den to-tre ganger mer enn normalt. Slik bygger den opp et fettlag som etter hvert tilsvarer 30-35 prosent av kroppsvekten. Jo mer fett, desto mer leptin. Og dernest; jo mer leptin, desto mindre sulten blir bjørnen. Når den har bygget opp fettlaget, mister den rett og slett appetitten. Omtrent én måned før den går i hi, mister den interessen for mat og trapper suksessivt ned på fôrinntaket - inntil fordøyelseskanalen er fullstendig tom. Bjørnens kropp; et lukket system
Når den første snøen faller, går bjørnen i hi. Villbjørner bruker opptil seks måneder på vintersøvnen, men i fangenskap varer dvalen i omkring tre måneder. I hi-perioden blir alle bjørnens kroppsfunksjoner redusert til det ytterste; den verken spiser eller drikker, tisser eller har avføring. Avhengig av størrelsen forbruker bjørnen 250-400 gram av sitt fettlag hver dag, og i alt taper den 20-30 prosent av kroppsvekten. En voksen hunnbjørn veier normalt fra 120 til 180 kilo. Hannene blir tyngre, noen helt opp i 300 kilo. Hvis bjørnen hadde tisset under vintersøvnen, ville den ha fått problemer med væskebalansen, siden den verken drikker eller spiser snø. Men hva skjer da med de skadelige nitrogenforbindelsene i bjørnekroppen, som for eksempel urinstoffet? Et menneske i samme situasjon ville dø av urinforgiftning, men ikke bjørnen. I bjørnekroppen går nitrogenforbindelsene tilbake til blodomløpet og tarmen, der de blir brutt ned av bakterier. Det eneste vannet bjørnen mister, taper den via utåndingsluften. Det erstattes av vannet som produseres ved fettforbrenningen, og dette sirkulerer tilbake inn i blodomløpet. Derfor dannes det ikke urin, og bjørnen blir heller ikke tørst. Når nitrogenet er brutt ned i tarmene, går det i form av ammoniakk videre til bjørnens lever. Der skjer det en kjemisk prosess hvor ammoniakk er med på å danne de aminosyrene som bjørnen blant annet bruker til å bygge opp protein i kroppen. Dette forklarer også hvorfor bjørnen ikke bare beholder, men også kan øke muskelmassen sin i løpet av vinteren. Når den forlater hiet, er den i så god form at den kan drepe en elg! Ingen benskjørhet hos bjørner
Årsaken til at bjørnen ikke rammes av osteoporose mens den ligger i dvale, skyldes en enestående balanse i dens produksjon av parathyreoideahormon (PTH). Hos alle pattedyr produseres dette hormonet i de fire små biskjoldkjertlene. De har som sin eneste oppgave å kontrollere blodets kalsiumnivå. Jo mer PTH-kjertlene produserer, desto mer stiger mengden av kalk i blodet og dermed i hele organismen. For mye kalk hos mennesket gir symptomer som for eksempel muskeltretthet, økt tørst og nyreproblemer. Den ytterste konsekvensen av en for stor PTH-produksjon er at mennesket før eller senere rammes av benskjørhet. Økt PTH øker kalkinnholdet i blodet - som bidrar til å bryte ned benmasse ved at kalken frigjøres og sirkulerer i blodet før det skilles ut i urinen. Det første PTH-preparatet for mennesker er nå på markedet i USA og ventes frigitt i Danmark de neste par årene. Problemet er å finne den rette doseringen av PTH. I for høye doser fører det til forkalkningsforstyrrelser. Rotter som fikk for høye doser, utviklet foruten abnorm benvekst også kreft. Bjørnens kropp regulerer selv PTH-balansen. Forhåpentligvis kan forskerne snart finne ut hvordan og kanskje finne nøkkelen til behandlingen av osteoporose hos mennesket. Overvekt - ukjent for bjørner
På samme måte kan bjørnens biokjemi kanskje gi oss den endelige løsningen for å behandle overvekt hos mennesker - en annen stor folkesykdom der utviklingen nærmest har løpt løpsk. En utbredt teori innenfor fedmeforskningen er at noen mennesker er overvektige fordi de har for dårlig følsomhet overfor leptin. Leptin kan både øke forbrenningen og gi metthetsfølelse, som hos bjørnen før og under vintersøvnen. På den måten virker hormonet som en fett-termostat som regulerer fettdepotene. Problemet er bare at hvis man gir leptin til mennesker, går de ikke ned i vekt - i motsetning til bjørner og andre forsøksdyr. Behandling er trolig avhengig av medisin som kan øke leptinfølsomheten. Insulin påvirker
Bjørnens kropp regulerer produksjonen av såvel leptin som parathyreoideahormon i perfekt og hensiktsmessig balanse, slik tilfellet er med en rekke andre fysiologiske prosesser. For eksempel er også bjørnens insulinproduksjon nøyaktig avstemt. Professor Raimo Hissa forteller: - Vi har nylig funnet ut at insulin påvirker opphopningen av fett hos bjørnene. Insulinnivået stiger mot slutten av sommeren, noe som er nøye tilknyttet bjørnens enorme appetitt på dette tidspunktet. For å fylle maven før vintersøvnen, spiser bjørnen masse bær, som inneholder høy konsentrasjon av sukker. De fettlagrende cellene trenger insulin for å transportere sukkeret gjennom cellemembranet: Jo mer sukker, desto mer insulin. Sukkeret transformeres deretter biokjemisk til fett for at bjørnen skal klare den lange vintersøvnen. På sporet av ny behandling?
Først gjennom de siste årenes forskning har bjørnens kompliserte biokjemi åpenbart seg for mennesket. Fordi dens fysiologi ligner menneskets fysiologi langt mer enn for eksempel forsøksmus gjør, har vi trolig en enestående sjanse til å dra nytte av dens hemmeligheter i kampen mot våre egne sykdomnmer. Og sannsynligvis har vi ennå ikke sett slutten. Sterk som en bjørn blir mennesket aldri. Hvis vi imidlertid kan unngå å brekke lårhalsen på holkeføre om vinteren - og hvis vi fant en metode for å kurere sykelig fedme - er vi et godt stykke på vei til å bekjempe to av vår tids største folkesykdommer. Takket være bjørnen... Opphav:
Forskerne bestemte seg for å oppspore bjørnens hemmeligheter. Det var mange spørsmål de ønsket svar på: Hva er det for eksempel som fører til at bjørnen blir en storeter om høsten, men så mister appetitten like før den går i hi? Hva fører til at den blir søvnig? Hvordan kan det ha seg at bjørnene ikke rammes av benskjørhet mens de ligger i dvale i flere måneder? Hvordan kan de klare seg uten å spise, drikke, tisse og tømme tarmen i så lang tid? Hva er det som gjør at kroppstemperaturen deres faller med flere grader? For å finne svare på spørsmålene, studerte professor Raimo Hissa og hans kolleger ved universitetet i Oulu i alt tyve bjørner i løpet av tolv år. Bjørnene ble holdt i en innhengning der man prøvde å gi dem så naturlige livsbetingelser som mulig. Blant annet fikk bjørnene sin vintersøvn i et kunstig bygget hi. De ble videoovervåket av instituttets forskere, som hadde operert små radiosendere, eller dataloggere, inn i bjørnene. Instrumentene var tilkoblet en datamaskin som behandlet resultatene. Dyrene ble hele året igjennom jevnlig bedøvd for at forskerne skulle kunne ta prøver fra blod og hjernevæske - for å fremskaffe mer kunnskap om bjørnenes fysiologi og kroppsfunksjoner. Leptin styrer sult og metthet
Noen av spørsmålene har forskerne ennå ikke funnet svaret på. Men ved hjelp av prøvene fra blod og hjernevæske har de blant annet funnet ut hvor viktig hormonet leptin er. Dette stoffet dannes i fettvev hos pattedyr og regulerer via blodomløpet funksjonen i sult- og metthetssentrene som ligger i hjernens hypotalamus. Bjørnen er veldig sulten i august-september, og da spiser den to-tre ganger mer enn normalt. Slik bygger den opp et fettlag som etter hvert tilsvarer 30-35 prosent av kroppsvekten. Jo mer fett, desto mer leptin. Og dernest; jo mer leptin, desto mindre sulten blir bjørnen. Når den har bygget opp fettlaget, mister den rett og slett appetitten. Omtrent én måned før den går i hi, mister den interessen for mat og trapper suksessivt ned på fôrinntaket - inntil fordøyelseskanalen er fullstendig tom. Bjørnens kropp; et lukket system
Når den første snøen faller, går bjørnen i hi. Villbjørner bruker opptil seks måneder på vintersøvnen, men i fangenskap varer dvalen i omkring tre måneder. I hi-perioden blir alle bjørnens kroppsfunksjoner redusert til det ytterste; den verken spiser eller drikker, tisser eller har avføring. Avhengig av størrelsen forbruker bjørnen 250-400 gram av sitt fettlag hver dag, og i alt taper den 20-30 prosent av kroppsvekten. En voksen hunnbjørn veier normalt fra 120 til 180 kilo. Hannene blir tyngre, noen helt opp i 300 kilo. Hvis bjørnen hadde tisset under vintersøvnen, ville den ha fått problemer med væskebalansen, siden den verken drikker eller spiser snø. Men hva skjer da med de skadelige nitrogenforbindelsene i bjørnekroppen, som for eksempel urinstoffet? Et menneske i samme situasjon ville dø av urinforgiftning, men ikke bjørnen. I bjørnekroppen går nitrogenforbindelsene tilbake til blodomløpet og tarmen, der de blir brutt ned av bakterier. Det eneste vannet bjørnen mister, taper den via utåndingsluften. Det erstattes av vannet som produseres ved fettforbrenningen, og dette sirkulerer tilbake inn i blodomløpet. Derfor dannes det ikke urin, og bjørnen blir heller ikke tørst. Når nitrogenet er brutt ned i tarmene, går det i form av ammoniakk videre til bjørnens lever. Der skjer det en kjemisk prosess hvor ammoniakk er med på å danne de aminosyrene som bjørnen blant annet bruker til å bygge opp protein i kroppen. Dette forklarer også hvorfor bjørnen ikke bare beholder, men også kan øke muskelmassen sin i løpet av vinteren. Når den forlater hiet, er den i så god form at den kan drepe en elg! Ingen benskjørhet hos bjørner
Årsaken til at bjørnen ikke rammes av osteoporose mens den ligger i dvale, skyldes en enestående balanse i dens produksjon av parathyreoideahormon (PTH). Hos alle pattedyr produseres dette hormonet i de fire små biskjoldkjertlene. De har som sin eneste oppgave å kontrollere blodets kalsiumnivå. Jo mer PTH-kjertlene produserer, desto mer stiger mengden av kalk i blodet og dermed i hele organismen. For mye kalk hos mennesket gir symptomer som for eksempel muskeltretthet, økt tørst og nyreproblemer. Den ytterste konsekvensen av en for stor PTH-produksjon er at mennesket før eller senere rammes av benskjørhet. Økt PTH øker kalkinnholdet i blodet - som bidrar til å bryte ned benmasse ved at kalken frigjøres og sirkulerer i blodet før det skilles ut i urinen. Det første PTH-preparatet for mennesker er nå på markedet i USA og ventes frigitt i Danmark de neste par årene. Problemet er å finne den rette doseringen av PTH. I for høye doser fører det til forkalkningsforstyrrelser. Rotter som fikk for høye doser, utviklet foruten abnorm benvekst også kreft. Bjørnens kropp regulerer selv PTH-balansen. Forhåpentligvis kan forskerne snart finne ut hvordan og kanskje finne nøkkelen til behandlingen av osteoporose hos mennesket. Overvekt - ukjent for bjørner
På samme måte kan bjørnens biokjemi kanskje gi oss den endelige løsningen for å behandle overvekt hos mennesker - en annen stor folkesykdom der utviklingen nærmest har løpt løpsk. En utbredt teori innenfor fedmeforskningen er at noen mennesker er overvektige fordi de har for dårlig følsomhet overfor leptin. Leptin kan både øke forbrenningen og gi metthetsfølelse, som hos bjørnen før og under vintersøvnen. På den måten virker hormonet som en fett-termostat som regulerer fettdepotene. Problemet er bare at hvis man gir leptin til mennesker, går de ikke ned i vekt - i motsetning til bjørner og andre forsøksdyr. Behandling er trolig avhengig av medisin som kan øke leptinfølsomheten. Insulin påvirker
Bjørnens kropp regulerer produksjonen av såvel leptin som parathyreoideahormon i perfekt og hensiktsmessig balanse, slik tilfellet er med en rekke andre fysiologiske prosesser. For eksempel er også bjørnens insulinproduksjon nøyaktig avstemt. Professor Raimo Hissa forteller: - Vi har nylig funnet ut at insulin påvirker opphopningen av fett hos bjørnene. Insulinnivået stiger mot slutten av sommeren, noe som er nøye tilknyttet bjørnens enorme appetitt på dette tidspunktet. For å fylle maven før vintersøvnen, spiser bjørnen masse bær, som inneholder høy konsentrasjon av sukker. De fettlagrende cellene trenger insulin for å transportere sukkeret gjennom cellemembranet: Jo mer sukker, desto mer insulin. Sukkeret transformeres deretter biokjemisk til fett for at bjørnen skal klare den lange vintersøvnen. På sporet av ny behandling?
Først gjennom de siste årenes forskning har bjørnens kompliserte biokjemi åpenbart seg for mennesket. Fordi dens fysiologi ligner menneskets fysiologi langt mer enn for eksempel forsøksmus gjør, har vi trolig en enestående sjanse til å dra nytte av dens hemmeligheter i kampen mot våre egne sykdomnmer. Og sannsynligvis har vi ennå ikke sett slutten. Sterk som en bjørn blir mennesket aldri. Hvis vi imidlertid kan unngå å brekke lårhalsen på holkeføre om vinteren - og hvis vi fant en metode for å kurere sykelig fedme - er vi et godt stykke på vei til å bekjempe to av vår tids største folkesykdommer. Takket være bjørnen... Opphav:
Annonse kun for helsepersonell
| Fakta / Osteoporose Osteoporose betyr at benvevet har mistet så mye kalsium at det ikke lenger er så sterkt som før. - Antall osteoporoserammede øker stadig. Hvert 30. minutt brekker en lårhals eller et håndledd i Norge. - Tidligere ble svakere skjelett, tap av kroppshøyde og brudd regnet som et normalt aldringstegn. Undersøkelser viser nå at gjennomsnittsalderen for de rammede kan være så lav som 60 år, og at mange 50 åringer allerede er affisert. - Se ytterligere fakta om osteoporose: http://www.nof-norge.org/osteoporose/osteoporose.htm |
Dagens Medisin 10/02
Gunilla Heick
