Les pythons possèdent plusieurs propriétés inhabituelles sur lesquelles les scientifiques recherchent des indices potentiels pour guérir les maladies humaines.
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Quand Sauter Maas Au début, Agrapina, un python royal tacheté, a été adoptée après qu’elle n’avait pas mangé depuis 14 mois.
Mais comme il le constata bientôt, il était toujours tendu et doté de muscles élastiques. Montré le rat, il a rapidement bondi, l’a rétréci, puis a mangé la nourriture.
Ensuite, son corps a réalisé un autre exploit incroyable pour lequel les pythons sont célèbres : accélérer leur métabolisme pour faire face à l’afflux soudain de protéines et de graisses, “cela aide à décomposer la nourriture et à en extraire tous les nutriments”, a déclaré Maas.
La plupart des gens préfèrent garder leurs distances avec les pythons, et pour cause. Un coup rapide suivi d’une pression constante est fatal. Mais Maas, biologiste moléculaire à l’Université du Colorado, et ses collègues affirment que ces serpents pourraient détenir des secrets qui pourraient aider les gens à vivre plus longtemps et mieux.
En plus de pouvoir jeûner pendant des semaines et des mois et maintenir son tonus musculaire, il peut également développer et contracter son cœur et d’autres organes pendant les fêtes et les famines sans aucun problème.
Le biologiste moléculaire Skip Maas tient un python royal Agrapina avec les chercheurs en python Jack Gugel (à gauche), Tommy Martin (à droite) et Yuxiao Tan (à droite) à Boulder, Colorado.
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“Les pythons vivent dans des environnements aussi extrêmes, il est donc tout à fait logique qu’ils détiennent des secrets qui concernent les humains”, a-t-il déclaré. Leslie Leinwandun généticien qui a eu pour la première fois l’idée de transformer la biologie unique du python en médicament il y a deux décennies.
Il est actuellement directeur scientifique exécutif du BioFrontiers Institute de CU Boulder. Son laboratoire mène également des projets de recherche sur les reptiles et publie régulièrement des résultats qui, espère-t-il, mèneront à des avancées médicales.
Les pythons sont “très bien adaptés à leur mode de vie”, a déclaré Maas, qui a récemment obtenu son doctorat. Dans le laboratoire de Leinwand. “Je pense que l’évolution est une très bonne opportunité de s’inspirer de ce que nous avons déjà découvert.”
Excellent correctif interne de Python
Une caractéristique particulièrement unique d’un python est son métabolisme, ou la vitesse à laquelle il convertit la nourriture en énergie utilisable.
“Après avoir mangé, les pythons augmentent leur métabolisme de 10 à 40 fois, selon la taille du repas”, a-t-il déclaré. Tommy MartinProfesseur adjoint au centre médical de l’Université du Nebraska et ancien chercheur au laboratoire Leinwand.
Leslie Leinwand est une généticienne qui a eu pour la première fois l’idée de traduire la biologie unique du python en médecine il y a vingt ans.
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Il dit que c’est “l’équivalent du Kentucky Derby lorsqu’un cheval court sur l’hippodrome”. Jack GugelBiologiste moléculaire à la CU Boulder et ancien élève de Leinwand. Mais les pythons « peuvent maintenir un état métabolique élevé pendant des jours tout en digérant la nourriture », note-t-il.
Pour gérer un métabolisme aussi extrêmement élevé, le corps du python subit des changements drastiques. “Leurs organes vont réellement croître”, a déclaré Gugel. Cela inclut le cœur du serpent, capable de pomper plus de sang et d’oxygène pour la digestion.
Le cœur humain peut aussi grossir année. Si cette croissance est causée par une hypertension artérielle ou une crise cardiaque, le cœur peut devenir hypertrophié et raide, ce qui peut avoir des conséquences potentiellement mortelles.
“Certaines personnes souffriront toujours d’une maladie cardiaque, quoi qu’elles fassent, aient une alimentation parfaite et fassent de l’exercice tous les jours”, a ajouté Gugel.
Mais pour les pythons, le cœur retrouve sa taille initiale un mois après avoir mangé.
“Et nous étions vraiment intéressés à découvrir : OK, quel est ce signal d’une hypertrophie cardiaque ?” dit Gugel. “Et quels sont les signaux qui indiquent au cœur de revenir à sa taille normale ?”
Répondre à ces questions peut donner un aperçu de la façon d’arrêter ou même d’inverser la croissance cardiaque problématique chez les personnes.
Yuxiao Tan, biologiste moléculaire à CU Boulder, étudie les cellules cardiaques de python. Ici, il pose avec un python jouet dans le laboratoire.
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Yuxiao TangUn biologiste moléculaire de la CU Boulder qui a travaillé sous la direction de Leinwand a révélé une idée importante. une étude à paraître prochainement. “Non seulement leur cœur a grossi, mais leurs cellules musculaires cardiaques ont augmenté après avoir mangé.”
C’est différent pour les gens. “Lorsque les gens ont une crise cardiaque, nos cellules du muscle cardiaque ne sont pas capables de se reproduire et de réparer la cicatrice, nous développons donc une cicatrice dans notre cœur”, a expliqué Tan.
Le laboratoire de Leinwand étudie toujours comment les pythons peuvent restructurer le cœur humain pour améliorer la santé cardiaque à différentes étapes de la vie.
Des muscles et des molécules
Un autre axe de recherche de ces chercheurs concerne la capacité apparente du python à résister à l’atrophie musculaire.
Obtenez Agrapina et Maas le python de compagnie. Après des mois sans manger et à peine bougé, il a déclaré que lorsqu’il a attrapé le rat, “il était assez fort pour rétrécir complètement le rat. Il en était pleinement capable.” “Il a jeûné tout le temps, mais a perdu très peu de tonus musculaire.”
“Je ne connais aucun autre animal capable de se déplacer aussi vite sans perdre sa fonction musculaire”, a déclaré Leinwand. Il pense que cette capacité pourrait un jour conduire à des traitements pour les personnes souffrant d’atrophie musculaire en vieillissant.
Et Leinwand affirme que le processus digestif du serpent a également quelque chose à nous apprendre, montrant que d’innombrables petites molécules sont créées lorsque l’animal décompose la nourriture. “Je pense que c’est peut-être ce qu’on appelle une mine d’or.”
En fait, Leinwand est co-auteur d’un article publié dans la revue ce printemps Métabolisme naturelet des collègues de diverses institutions ont décrit la molécule circulant dans le sang des pythons birmans et royaux, qui a été multipliée par mille après s’être nourris.
“Si j’étais un parieur, je parierais que quelque chose qui change mille fois fait quelque chose d’important”, a déclaré Leinwand.
Les recherches ont confirmé ses soupçons. Gugel dit que la molécule, appelée pTOS, cible l’hypothalamus du cerveau pour supprimer l’appétit.
Jack Gugel se tient avec un python de compagnie autour du cou devant les Flatirons, les dalles de grès qui contribuent à faire de Boulder le paradis des grimpeurs. Gugel étudie comment les pythons sont capables d’augmenter rapidement la taille de leur cœur.
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“Quand on donne cette molécule à des souris obèses, elles mangent moins et perdent du poids”, explique-t-il.
Jasmin CamachoUn biologiste évolutionniste du Stowers Institute for Medical Research salue le travail de Python comme un autre moyen de trouver des médicaments et des remèdes dans des endroits inattendus. “En ce qui concerne cet animal extrême, cette molécule était exprimée à des niveaux plus élevés et elle se démarquait tout simplement”, a-t-il déclaré.
Camacho, qui n’est pas impliqué dans la recherche sur les pythons, étudie les chauves-souris qu’il peut attraper Secrets pour lutter contre le diabète En effet, ils peuvent consommer de grandes quantités de nectar sans aucun problème de santé apparent.
“L’évolution mène des expériences naturelles depuis des centaines de millions d’années”, a-t-il déclaré. “Ainsi, lorsque nous étudions ces adaptations, nous commençons à réfléchir à des moyens alternatifs permettant à notre corps de fonctionner.”
Renouveau de l’inspiration animale
Les médicaments amaigrissants GLP-1 comme Ozempic sont issus d’études sur les toxines Lézard monstre de Gila. Gugel s’attend à une trajectoire similaire pour la nouvelle molécule découverte dans l’étude sur Python.
“Je pense qu’il existe un grand potentiel sur le marché pour les médicaments qui suppriment l’appétit du cerveau et aident à perdre du poids”, a-t-il déclaré.
Pour cela Gugel, Leinwand, Martin et Jonathan Long une entreprise nommée Stanford University Médecine des Arcanes développer cette découverte et d’autres en nouveaux médicaments et traitements. En plus des pythons, a déclaré Martin, ils rechercheront d’autres animaux négligés.
Ashley Zehnder est la directrice exécutive Biologie animaleUne entreprise qui recherche la résistance aux maladies chez les mammifères dotés d’adaptations uniques. Il dit que l’approche adoptée par l’équipe de Leinwand à CU Boulder pourrait élargir la palette de découverte de médicaments.
“Dans ces espèces extrêmes, vous pouvez trouver ces molécules bioactives très puissantes”, dit-il, “parce qu’elles ont été perfectionnées au cours de l’évolution, nous pouvons donc les utiliser en médecine.”
Les défis incluent comment prendre soin des animaux en laboratoire et apprendre leur fonctionnement interne complexe à partir de zéro, a déclaré Zehder.
Mais les résultats, estime Zehder, peuvent guérir nos souffrances causées par le grand arbre de vie. « Je me suis placé dans cet arbre évolutif et j’ai demandé : « Que pouvons-nous apprendre de ces animaux ? » Je pense que nous pouvons apprendre beaucoup en disant cela”, a-t-il déclaré.
“En fin de compte, je pense que cela va vraiment permettre d’apprécier la valeur de cette diversité.”