Une équipe internationale de scientifiques a découvert que les rats taupes nus ont la capacité de se transformer en plantes en train de survivre dans des conditions mortelles pour la plupart des autres animaux. Les scientifiques ont tenté de déterminer comment ces étranges mammifères, ressemblant davantage à des insectes, modifient leur métabolisme et survivent dans un environnement dépourvu d'oxygène.
Les rats-taupes nus sont des animaux qui vivent en Afrique et ressemblent dans une certaine mesure à des insectes plutôt qu'à des mammifères. Tout comme les fourmis et les abeilles, ils se caractérisent par la création de colonies eusociales dans lesquelles se trouvent des ouvrières stériles et une femelle fertile. Ces rongeurs presque aveugles et à sang froid creusent des tunnels souterrains, qui au total atteignent plusieurs kilomètres de long. A l'aide de ces passages, les quartiers d'habitation, les latrines et les réserves sont reliés. Ces animaux communiquent entre eux à l'aide de signaux sonores, et leur «langage» est beaucoup plus riche que celui des autres espèces de rongeurs.
Beaucoup de gens savent que les rats-taupes nus ne contractent pas le cancer. Mais en réalité ce n'est pas le cas: ils développent des tumeurs cancéreuses, mais cela se produit très rarement. Pour la première fois, un cancer chez ces rongeurs a été découvert par des scientifiques américains l'année dernière - ils ont signalé plusieurs cas de la maladie, qui ont été enregistrés à Washington au zoo national, ainsi qu'en Illinois au zoo de Brookfield. Grâce à cela, les scientifiques ont reçu des informations selon lesquelles ces animaux ne sont pas protégés à cent pour cent de la carcinogenèse, bien que l'on pense que c'est précisément parce que les rongeurs ont été maintenus en captivité qu'ils ont développé des néoplasmes dangereux.
Certains chercheurs affirment que chez les rats-taupes nus, la résistance au cancer est due à leur mode de vie. Ces rongeurs vivent dans un environnement dans lequel la teneur en oxygène est relativement faible (seulement 2 à 9%), tandis que les humains respirent de l'air, pour l'oxygène dans lequel il atteint 21%. Un tel environnement doit en quelque sorte activer la protection anticancéreuse, bien que cette hypothèse ne soit pas encore confirmée.
Dans le même temps, l'hypoxie dans laquelle vivent ces rongeurs est liée à une autre propriété inhabituelle des rats-taupes nus. Leur peau est insensible à la capsaïcine (une substance brûlante présente dans le poivre) et à l'acide. Les scientifiques ont tenté d'expliquer pourquoi une telle adaptation est nécessaire pour les rongeurs, qui passent presque toute leur vie sous terre, ne remontant presque jamais à la surface. Le dioxyde de carbone s'accumule dans les tunnels souterrains. Lorsqu'il se dissout dans l'eau, de l'acide carbonique se forme, ce qui peut faire brûler les rongeurs sur les muqueuses humides. Afin de se sentir suffisamment à l'aise dans de telles conditions, chez les rats-taupes nus, la sensibilité à la douleur est perdue dans une certaine mesure.
Les rongeurs sont capables de résister longtemps à des concentrations élevées de dioxyde de carbone. Ils ne réagissent en aucune façon si le niveau de dioxyde de carbone à l'intérieur du trou s'élève à 7-10%: ils ne tentent pas d'aller dans des endroits où il y a plus d'oxygène. De plus, ils ne montrent aucun signe d'acidose tissulaire et d'hyperventilation pulmonaire. Même si la concentration de dioxyde de carbone atteint 80 pour cent, ils peuvent exister dans de telles conditions pendant cinq heures.
Les experts se demandent comment ces animaux survivent dans les terriers souterrains, où il y a si peu d'oxygène. Il s'est avéré que les rats-taupes nus ressemblent non seulement aux insectes, mais aussi aux plantes. Dans un environnement où l'O2 est déficient, les rongeurs modifient leur métabolisme et commencent à décomposer le fructose de manière anaérobie. Grâce à ce processus, suffisamment d'énergie est libérée, ce qui est nécessaire aux cellules du cerveau et qui empêche la mort de ces cellules.
Dans le cadre de l'expérience, les scientifiques ont mis les rongeurs dans des chambres atmosphériques, recréant les conditions d'hypoxie. La teneur en oxygène n'était que de cinq pour cent. Les rats-taupes nus se sont bien comportés pendant cinq heures, tandis que les souris normales sont mortes après environ 15 minutes. Cependant, les chercheurs ne se sont pas arrêtés là. Ils ont retiré tout l'oxygène des chambres, tuant les souris en moins d'une minute. Les creuseurs ont perdu connaissance en une demi-minute, mais n'ont pas abandonné leurs tentatives de respirer pendant plusieurs minutes. Finalement, la respiration a cessé, cependant, dès qu'ils ont été transférés dans les conditions ambiantes, les rongeurs ont repris connaissance et n'ont montré aucun signe que leur cerveau était endommagé. Ainsi, les rats-taupes nus ont survécu même après 18 minutes dans un environnement complètement dépourvu d'oxygène.
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Les scientifiques ont découvert que dans des conditions d'hypoxie prolongée, une assez grande quantité de saccharose et de fructose pénètre dans le sang de ces animaux. Les pompes moléculaires, qui se trouvaient auparavant exclusivement dans les intestins des mammifères, transportent les glucides vers les cellules cérébrales. La métabolisation du fructose est réalisée par glycolyse, qui se déroule avec la participation du glucose dans des conditions normales.
Dans le même temps, il est impossible d'utiliser le glucose en raison du fait que l'une des étapes de la glycolyse nécessite une enzyme active appelée phosphofructokinase-1. L'activité de cette enzyme dépend fortement de l'état énergétique de la cellule, qui se détériore rapidement sans oxygène. Finalement, le processus de glycolyse s'arrête et la cellule ne peut plus produire l'énergie dont elle a besoin pour fonctionner. Le fructose peut contourner cette barrière en produisant du lactate ou de l'acide lactique, qui renouvelle la production d'énergie, bien qu'en petites quantités.
Comme le notent les chercheurs, cette capacité à modifier leur métabolisme pour survivre dans des conditions extrêmes est typique des plantes, mais pas des mammifères.
Les chercheurs espèrent que leur découverte offrira l'occasion de développer de nouvelles méthodes pour prévenir les dommages aux tissus cardiaques pendant l'hypoxie, qui est associée à une maladie coronarienne.