Zvětšit obrázek

Ali Eroglu v akci na Medical College of Georgia.

Pokud se někdy v křížovce objeví slovo „zvíře, které lze vypustit do vesmíru a nic se mu nestane na osm“, nebude to vůbec těžké. Je to samozřejmě želvuška, naprosto šílené stvoření, které přivádí do varu generace biologů. Na želvuškách je hezké, že si je každý může nasbírat v nejbližším okolí. Stačí najít trsík mechu, vrazit ho pod mikroskop a mít jen trochu štěstí. Bizarně vyhlížejícího tvora, mátožně se prodírajícího mezi lodyžkami mechu, není možné přehlédnout ani v podnapilém stavu. Latinské jméno Tardigrada je výstižně popisuje jako „pomalé chodce“.

Zvětšit obrázek

Želvuška v optickém mikroskopu.

Želvušky jsou z příbuzenstva členovců, drápkovců, hlístic a dalších skupin jedné z velkých linií živočichů - Ecdysozoa. Existuje zábavná představa, podle níž jsou želvušky v porovnání s příbuznými skupinami vlastně jenom samostatně žijící hlavy. To málo, co se zatím ví o jejich embryonálním vývoji a regulačních genech ukazuje, že by klidně mohla být pravda.

Nejméně dobrodružné želvušky žijí ve vlhkém mechu nebo lišejnících. Lze je ale potkat i v jezerech, rybnících či na vlhkých loukách, v písečných dunách, na mořských plážích, v půdě nebo v mořských či sladkovodních sedimentech. Když se zadaří, tak jich v nějakém sedimentu může být až 25 tisíc na jeden litr. Najdou se i horkých pramenech v Himalájích, pod ledovým příkrovem nebo v temných hlubinách oceánu.

Úplně nejzajímavější je na želvuškách je jejich schopnost hibernace. V nepříznivém prostředí, když je sucho, chlad, nebo například ve vysoké koncentraci některých chemických látek želvušky pozvolna, ale prakticky totálně vyschnou, zastaví metabolismus a zaplaví tělo cukrem trehalózou. Pak zahibernované tiše čekají, až se okolí změní k lepšímu.

Zvětšit obrázek

Želvuška v elektronovém mikroskopu.

Mezi zvířaty nejsou jediné, kdo umí takhle čarovat. Něco podobného dokážou třeba i žábronožky nebo skokan lesní (Rana sylvatica), který dělá podobné triky s glukózou.

Zvětšit obrázek

Želvuška inspirující kreativní umělce.

Hibernující želvušky přežijí skoro úplně všechno. Několikaminutové zahřátí na 151 °C. Dlouhé hodiny a dny v absolutní nule, čili v teplotě vesmírného prostoru. Více než  tisícinásobně vyšší radiaci, než je ta, co spolehlivě zlikviduje člověka. To, že vydrží ve volném kosmickém prostoru není nadsázka, ale experimentálně ověřený fakt. Za tohle všechno vděčí především kouzelné trehalóze, která jim chrání buněčné membrány.

Tak zázračné potvory pochopitelně dráždí badatele v oboru hibernace a mrazového uskladňování, jako je Ali Eroglu z americké Medical College of Georgia. Eroglu vede velkorysý projekt vývoje nových technologií bezpečného zmrazování lidských, ale i jiných vajíček. Inspirovali ho právě želvušky a především jejich trik s trehalózou. Lidské tělo si neumí samo trehalózu udělat, proto je potřeba ji do cílových buněk uměle zavést. Pilotní výsledky získané na myších vajíčkách působí úplně pohádkově. Eroglu do nich vstříknul trehalózu ve směsi s klasickými kryoprotektanty, pak je zmrazil tekutým dusíkem, nějaký čas skladoval, rozmrazil je a nakonec oplodnil myšími spermiemi. Rodily se z nich zdravá myšata ve stejné míře, jako z vajíček nezmrazovaných.

 

Lidské vajíčko. Problémy se zmrazování možná již minulostí.

Eroglu pracuje pod tlakem. Na jeho výsledky čekají mladé pacientky s rakovinou, které by si rády uchovaly naději na potomky i po léčebných procedurách. Dosavadní technologie zmrazování vajíček jsou totiž poměrně mizerné. Velké problémy dělá zejména vnější obal vajíčka, který se zmrazování poškozuje. Ten přitom hraje zásadní roli při oplození vajíčka, protože musí zařídit, aby skrz něj pronikla právě jen jedna spermie. Zmrazovaný obal ale ztvrdne a spermie se přes něj už normálním způsobem nedostane. I když se spermie do vajíčka vpraví injekcí přímo do cytoplazmy, není ještě zdaleka vyhráno. Klasicky zmražená a rozmražená vajíčka značně trpí poruchami dělení chromozómů a ve skutečnosti se úspěšně vyvine jen 1-5% vajíček prošlých mrazem.

Pokud želvuščí metoda zmrazování vajíček uspěje, mohla by pomoci nejen lidským párům, ale i jiným savcům, především těm hospodářsky cenným nebo těm velmi vzácným. U některých zvířat má jedno vajíčku cenu zlata a bylo by fajn dokázat je spolehlivě zmrazit a uchovat do budoucna. Zároveň se otevírají zatím mlhavé nové možnosti zmrazování celých tkání i organismů.

Pramen: Medical College of Georgia, Wikipedia