En spermhval dykker dypt. Denne hvalen lagrer mer oksygen i musklene enn mennesker. (Foto: Reuters)
En spermhval dykker dypt. Denne hvalen lagrer mer oksygen i musklene enn mennesker. (Foto: Reuters)

Kan hval som holder pusten hjelpe oss med å lage kunstig blod?

Et protein sørger for at hvalen får nok oksygen under vann. Forskere håper å kunne etterligne egenskapene for å lage kunstig blod for mennesker.

Mennesker klarer få minutter under vann, helst i ro, før vi må opp og trekke luft. En del typer hval klarer to timer. Hvordan greier pattedyret å holde pusten så lenge og attpåtil være i full aktivitet?

Svaret ligger i cellene. Hvalen produserer mer av et protein som gjør at muskelcellene får god tilgang på oksygen.

Dette har forskere visst en stund. Men hvordan lager hvalen så mye av dette proteinet?

Stabilt protein

Ferskt myoglobin i muskelvevet til hvalen har svært stabile egenskaper. Det fant amerikanske biokjemikere ut etter mange års forskning. I den nye studien undersøkte de blant annet spermhval.

Mye av proteinet myoglobin gjør at muskelcellene lagrer mer oksygen. Det vil si at musklene til hvalen får oksygen selv når den holder pusten lenge under vann.

Hvalen kan holde på 10-20 ganger mer myoglobin i cellene enn mennesker.

Hos mennesker er det i større grad proteinet hemoglobin, det røde i blodet vårt, som sørger for oksygentilgang.

Det er en jernforbindelse kalt hem som gjør at både hemoglobin og myoglobin kan ta opp og frigi oksygen. Nyprodusert myoglobin inneholder ikke hem. Forskerne fant at det var slikt myoglobin uten hem, apomyoglobin, som var så stabilt hos hvalen. Det er i stand til raskt å binde hem.

Et svært stabilt apomyoglobin gjør at cellene kan lage store mengder myoglobin.

Proteinet myoglobin (rødt) har en lomme for å lagre hem (grønt). Molekylet hem sørger for at myoglobin og hemoglobin kan transportere oksygen. (Foto: Jeff Fitlow/Rice University)
Proteinet myoglobin (rødt) har en lomme for å lagre hem (grønt). Molekylet hem sørger for at myoglobin og hemoglobin kan transportere oksygen. (Foto: Jeff Fitlow/Rice University)

Vil lage kunstig blod

Studien bekrefter annen forskning som viser at stabile proteiner er viktige.

I laben klarte forskerne å framstille apomyoglobin som var enda mer stabilt enn hos hvalen.

De håper kunnskapen kan hjelpe dem med å lage kunstig blod som kan brukes når pasienter trenger blodoverføring. I dag er sykehusene avhengig av blodgivere, men det er stadig mangel på blod.

Det er vanskelig å lage en fullverdig bloderstatning som kan transportere oksygen i kroppen.

Britiske forskere kunngjorde nylig at de har laget kunstig blod fra stamceller og vil teste det på mennesker i løpet av de neste par årene, ifølge avisa The Independent.

De amerikanske forskerne vil på sin side framstille bakterier som kan lage mye av proteinet som er beslektet med myoglobin, hemoglobin. Dersom de får til det, er de et skritt nærmere kunstig blod som kan hjelpe mennesker.

Referanse:

Premila P. Samuel mfl: Apoglobin Stability Is the Major Factor Governing both Cell-free and in Vivo Expression of Holomyoglobin. The Journal of Biological Chemistry, 25. september 2015. Doi: 10.1074/jbc.M115.672204

Powered by Labrador CMS