Forestil dig, at du kun behøver at spise mad én gang om måneden. Og at du, når du endelig spiser, kan fortære et overdådigt måltid mad, der vejer lige så meget som halvdelen af dig selv. For mennesker er det en utopisk tanke. Vores krop er slet ikke gearet til at kunne håndtere så store mængder mad. Det kan pytonslangen til gengæld, og den evne kan nu komme os mennesker til hjælp. Hvordan pytonslangen rent biologisk takler den ekstreme opgave har hidtil været et stort mysterie. Men nu er det lykkedes for et hold danske biologer at løfte sløret for pytonslangens hemmeligheder med et omfattende forskningsprojekt på Biologisk Institut ved Aarhus Universitet.
I kælderen under instituttet har forskerne samlet et væld af sprællevende pytonslanger, der har gjort det muligt for dem at studere slangernes egenskaber fra allernærmeste hold. »Pytonslangen er et dybt fascinerende dyr, fordi det på grund af sine abnorme spisevaner har udviklet en lang række unikke egenskaber, som det har brugt millioner af år på udvikle. Pytonslanger kan mange ting, som vi mennesker også gerne vil kunne. Men i stedet for at opfinde den dybe tallerken, kan vi spare en masse tid ved at aflure, hvordan dyrene gør det,« siger professor Tobias Wang fra Biologisk Institut, Aarhus Universitet.
Det gælder om at overleve
Pytonslangen er ikke kommet sovende til sine fantastiske egenskaber. De er udviklet for at kunne overleve i miljøer, hvor der sjældent er mad. Når maden så endelig er der, gælder det om at spise sig overordentligt mæt, så man kan klare sig til næste gang, der er mad i sigte. Når pytonslangen har indtaget et overdådigt måltid, kommer slangens fordøjelsessystem på overarbejde. Slangens tarmsystem er blevet slapt efter at have fastet i uger eller måneder, og derfor kan slangen kun løse opgaven ved at opruste på alle fronter.
\ Fakta
VIDSTE DU
Cykelrytteren og Tour-kongen Miguel Indurain havde en hvilepuls på 24, og det kan kun lade sig gøre, hvis hjertet er meget stort og dermed kan slå meget kraftigt. Det betyder, at hjertet ikke behøver at slå ret tit for at sende blodet rundt i kroppen.
Så snart maden er indtaget, bliver slangens lunger større, så de kan optage ti gange så meget ilt, som de plejer. Samtidigt vokser hjertet i løbet af få dage med 40 procent, så det kan øge sin puls og pumpe de store mængder ilt rundt i slangens krop med blodet. Sidst men ikke mindst fordobler tarmen sin vægt, så dens optagelseskapacitet stiger ti gange på bare 12 timer.
Pytonslangers organer skrumper
Den ekstreme tilstand varer dog ikke ved. I takt med, at dyret får fordøjet sin mad, skrumper organerne igen ind til normal størrelse. Den finte kan vi mennesker desværre ikke gøre efter. »Pytonslangen er et interessant dyr at studere, fordi det har nogle egenskaber, som vi mennesker ikke har. Det gælder i høj grad hjertets evne til at vokse og skrumpe samt tarmsystemets evne til at fordøje overdådige måltider efter at have fastet i ugevis,« siger Tobias Wang.
Vores tarm skal holdes i gang
Forskerne har længe undret sig over, hvordan det kan være, at pytonslangens tarm kan fordøje så gigantiske måltider, når den ikke har været brugt i uger eller måneder. Menneskers tarm vil på ingen måde kunne klare den kraftpræstation, for den er designet til at få mange hyppige måltider.
Flere undersøgelser viser, at menneskets tarm hurtigt nedbrydes hvis ikke den ikke bliver brugt. Og er skaden først sket, er der intet at stille op, for menneskets tarm er ude af stand til at genopbygge sig selv. Det er et stort problem, som især rammer kræftpatienter, for tidligt fødte børn, samt anoreksi-patienter, der spiser meget lidt mad igennem lang tid.
Men ved at sammenligne vævet i slangernes tarm før og efter at dyret har indtaget føde, er det lykkedes biologerne at finde den mekanisme, der gør slangens tarm så fleksibel:
»Vi har fundet ud af, at slangen øger tarmens evne til at optage mad meget markant ved at blæse de enkelte tarmceller op. Det er det modsatte af, hvad man finder hos mennesker, hvor tarmen øger sin evne til at optage føde ved at producere flere celler. De to måder er grundlæggende helt forskellige, og det demonstrer, at naturen har haft held med at opfinde flere måder at takle det samme biologiske problem,« siger Tobias Wang. Men det er ikke bare slangens specielle tarmsystem, der gør pytonslangen til et enestående dyr. Også slangens hjertet er noget helt særligt, fordi det evner at udvide sig og trække sig sammen. Hvis dyret lige har spist, vokser hjertet. Og er maden fordøjet, skrumper hjertet ind igen.
Slangehormoner kan hjælpe mennesker
Et menneskehjerte kan derimod ikke trække sig sammen igen, hvis det først er blevet forstørret, og det er i mange tilfælde fatalt for personen. For når hjertet er forstørret, fungerer det generelt dårligere, og det øger risikoen for hjerteanfald, der i værste fald kan medføre døden. Forskerne håber derfor på, at deres studier på lang sigt kan føre til lægemidler, der kan få et forstørret menneskehjerte til at skrumpe.
»De foreløbige resultater tyder på, at pytonslangens hjerte vokser ved at øge antallet af celler. Menneskets hjerte vokser derimod generelt ved at blæse den enkelte celle op, men noget tyder på, at det også kan vokse på samme måde som hos pytonslangen. Om det er tilfældet vil vi nu undersøge i kommende forsøg,« siger post.doc. Johnnie Andersen der i dag arbejder på Det sundhedsvidenskabelige Fakultet ved Aarhus Universitet, der har et tæt samarbejde med biologerne. Viser det sig at væksten foregår på samme måde hos mennesker og slanger, er det sandsynligt at man kan overføre slangens måde at skrumpe på til mennesker.
Forskerne ved endnu ikke i detaljer, hvad det er, der får slangernes hjerte til at skrumpe, men de har en stærk mistanke om, at det bl.a skyldes udskillelsen af hormoner.
Phytonslangen bruges som megafon
Men mennesker og pytonslanger er ikke bare forskellige – de har også mange ting til fælles, og det gælder formentlig måden at regulere hjerterytmen på.
I et studium spurgte man nogle mætte forsøgspersoner, hvad de tænkte på, og de tænkte alle sammen på sex. Men allerede efter 24 timer tænkte de alle sammen på mad. Det står i skærende kontrast til pytonslangen, der kan klare sig på ét måltid mad i flere måneder
Professor Tobias Wang
Den mekanisme er imidlertid svær at identificere i mennesker, og er betydeligt lettere at se i pytonslanger. Når hjerteraten stiger ca. otte slag per minut hos mennesker under fordøjelse, stiger den 25-30 slag per minut hos slangerne og fordøjelsen varer betydeligt længere hos slangen, end hos mennesket.
Kan forskerne finde ud af, hvordan hjertet reguleres under fordøjelse i slanger, kan de rette blikket mod mennesker og undersøge, om den samme mekanisme også gælder her. Håbet er, at den viden kan føre til ny behandling af patienter, der lider af smerter i brystet efter at have spist. Smerter, der opstår, fordi der ikke kommer tilstrækkeligt med ilt ud til hjertemuskulaturen.
Så uanset de mange forskelle mellem mennesket og pytonslangen kan man være sikker på, at ormegårdens beboere i kælderen under universitetet vil række os en hjælpende hånd i årene fremover.
\ Et forstørret hjerte øger risikoen for tidlig død
Atleter og fodboldspillere har stor risiko for at udvikle et for stort hjerte, fordi hjertet gang på gang bliver presset til at yde mere end det kan klare. Problemet er bare at hjertet ikke er særligt effektivt til at skrumpe ind igen. Nye undersøgelser viser, at hjertet kun kan mindske sin størrelse en lille smule, selv om atleterne holder op med træningen. Det vil altså blive ved med at være for stort resten af livet.
Også patienter med forhøjet blodtryk har stærkt forøget risiko for at få et forstørret hjerte. For det forhøjede blodtryk tvinger hjertet til at pumpe hårdere end normalt, og det får det til at vokse. Men selv om patienterne får blodtrykssænkende medicin, vil det ikke få hjertet til at skrumpe ind igen og det øger risikoen for hjerteanfald, der er i værste fald kan medføre døden.
\ Slanger afløser rotter og mus
For slangen er det altså helt naturligt at forstørre og formindske sit hjerte – det er en del af dens biologi. Og det er netop det, der gør den genial som model forsøgsdyr, for det betyder, at man kan studere hvad det er der sker når hjertet vokser og skrumper helt uden indgriben udefra.
Tidligere har man studeret forstørrede hjerter i mus og rotter, men deres hjerte vokser ikke med mindre man giver dem hormoner eller snører blodforsyningen til hjertet ind, så hjertet tvinges til at pumpe kraftigere og dermed vokser. Ulempen er, at det giver en stribe uønskede sideeffekter, som også påvirker forsøgsresultaterne, og det er forskerne ikke interesserede i.
