Nr. 5/2005


Uued tuuled
Varjusurma uued elud

Idee kunstlikult tekitatud varjusurmast, millest inimese saaks vajadusel või võimalusel ellu äratada, ei idane mitte ainult fantastikakirjanike peades.

Sajandeid uinuv Okasroosike või veidi vähem lebama pidanud Lumivalgeke oleks ju mugav ja tore näiteks kosmosereiside tarbeks välja mõtelda. Kuid inimene ei suuda ise oma rakkude aktiivsust reguleerida. Hingamisegi võime peatada vaid mõneks minutiks.

Kuidas vähendada ainevahetuse intensiivsust

Ometi leidub looduses organisme, kes seda trikki suudavad. Võtame või Eestis suvel laineid löönud võõrliigist kala unimudila, kes võib ellu jääda lombiporis või mis veel üllatavam – järvejäässe külmununa. Varjusurm, mida ka hibernatsiooniks nimetatakse, pole niisiis täiesti võimatu. Selle käigus suudavad mõned organismid ainevahetuse kiirust oluliselt vähendada. Ja mitte ainult ainevahetuse kiirust, vaid ka energia tarbimist ehk siis rakkude aktiivsust. Sellises seisundis taluvad organismid eriti suuri keskkonnariske, nagu ülimadal temperatuur, hapniku puudumine või isegi füüsilised vigastused.

Organisiirdajatele kangastuvad varjusurma võimalustes enneolematult kaua säilitatavad elundid. Arstiteadlased jälle hindavad võimalust lootusetus olukorras olevad patsiendid sisse külmutada – head uut meditsiini ootama. Kopsud ja süda säilivad väljaspool organismi üksnes kuni kuus tundi. Ent kas see on piir? USA Seattle’i osariigi Hutchinsoni vähiuurimise keskuse teadlased on avastanud, et saab luua tingimusi, milles organismid, kes tavaliselt hibernatsiooni-taolises olekus vastu ei pea, seda siiski suudavad. Ja taluvad seega ka palju vapramalt verekaotusega kaasnevat hapnikupuudust. “Meie uuringud viitavad, et selline võime võib olla paljudel organismidel pärit juba Maa mikroobiajastust, ent on edasise arengu käigus varjunud,” kirjutavad Mark B. Roth ja Todd Nystul ajakirjas Scientific American.

Elundid ei säili pikemat aega, kuna verekaotusega kaasneb hapnikuvaegus ning hapnikku juurde anda pole alati piisavalt kähku võimalik.

Ent viljaiva võib mullas oodata aastaid ja aastakümneid, kuni tingimused võimaldavad tal idaneda. Ellu ärkamist suudavad oodata ka ühe soolavähikese Artemia franciscana embrüod.


Hapniku ohtlik tsoon

Nagu juba öeldud, teeb varjusurma kõrgematel loomadel võimatuks sellega kaasnev hapnikupuudus. Isheemia on tõbi, millega kaasuv hapnikupuudus südame töö katkestab. Samas talvitub karu oma koopas ja tema ainevahetuse intensiivsus väheneb drastiliselt. Mis tähendab, et väheneb ka hapnikutarvidus. Kui aga hapnikutase liigselt langeb, moodustub rakkudes nii palju vabu radikaale, et nende vastu ei suudeta enam võidelda, mis ohustabki rakkude tööd.

Kuid näiteks geneetikute poolt armastatud mullaussikese Caernorhabditis elegansi uurimisest on selgunud, et see loomake langeb varjusurma just siis, kui hapniku kontsentratsioon õhus on alla 0,5 protsendi. See tähendab, et on mingi ohtlik hapniku alakontsentratsioon, mis 24 tunni jooksul ussikese tapab. Kui kontsentratsioon on üle selle, toimib elu tavapäraselt, kui alla, langeb ümaruss varjusurma. Hapnikukontsentratsioonil tundub niisiis olevat teatav ohtlik tsoon. On ka avastatud kaks geeni, mis äärmiselt madala hapnikukontsentratsiooni juures tööle hakkavad.

Kuidas sellist nähtust ikkagi seletada? Ega seda täpselt osatagi. Ilmnenud on siiski veel üks huvitav asjaolu. Nimelt on teada, et vingugaas on mürgine, kuna asendab vererakkudes hapniku. Kuid Caernorhabditis elegansi embrüote puhul on õnnestunud blokeerida süsinikoksiidi ohtlik mõju ning seega simuleerida väga madala hapnikusisaldusega atmosfääri, lisades õhule vingugaasi.

Varjusurma võimalust on katsetatud ka suuremate loomade puhul. Näiteks koertele on süstitud vere asemel soolalahust. Tunni aja pärast anti koertele veri tagasi. Mõned katsealused tulid sellest katsumusest välja normaalsena.


Väävelvesiniku imetegu

Vingugaasi kõrval on õhu hapnikusisaldust proovitud alandada ka väävelvesiniku ehk vesiniksulfiidiga. Väävelvesinik on imetajate organismile suurtes annustes ohtlik – nii mõnigi torumees on maa-alust kanalisatsiooni parandades selle kätte ära surnud. Kuid julged teadlased lasid hiirtel elada gaasikambris, millesse oli lisatud 50 miljondikku osa vesiniksulfiidi. Loomade ainevahetuse intensiivsus vähenes kümme korda. Nad muutusid püsisoojastest kõigusoojasteks – kehatemperatuur langes kaks kraadi keskkonna temperatuurist madalamale. Nõnda viidi see alla 15 kraadi. Hiiri hoiti selles seisukorras kuus tundi ning pärast ei leitud neil mingeid märke haigusest.

Iseasi, mida koerad, hiired ja ümarussikesed oma varjusurma kohta ütelnud oleksid. Muidugi, ajaloost on teada mitmeid näiteid, kus inimene on jäänud ellu väga madalatel temperatuuridel. Mõned teadlased arvavad nüüd, et säärane hibernatsioon õnnestus, kuna hingamine – näiteks lumelaviini all – peaaegu et peatus ning saavutati vajalikult madal hapnikukontsentratsioon.

Nii püsib lootus, et inimene on võimeline varjusurmaks, mitte ainult nõidade või imetegijate seas. Sellele panustavad ka teadlased, kes uurivad elu toimimise piire.



Tiit Kändler