Мал, да похож | Научно-популярный журнал "Химия и Жизнь"

Мал, да похож
Ястребова С.
(«ХиЖ», 2017, №10)

Домашний хорек, он же фретка, Mustela putorius furo — подвид дикого лесного хоря, обитающего по всей Европе. Этот хищник размером чуть меньше кошки тоже охотится на мышей и крыс и к людям относится спокойно. Поэтому хорьков довольно долго держали в домашних хозяйствах для ловли грызунов.


pic_2017_10_40.jpg

Фото: Selbe Lynn / Flickr.com


Кто такие хорьки

Одно из самых древних упоминаний фреток дошло до нас из самого начала нашей эры, от древнегреческого историка и географа Страбона. Он пишет, как в Турдетании (южной части Иберийского полуострова) борются с нашествием «зайчиков-землероек, которых иные называют кроликами». Местные охотники, говорит Страбон, «специально разводят диких ласок из Ливии; им надевают намордники и пускают в норы; ласки когтями вытаскивают всех кроликов, которых удается схватить, или заставляют их выбегать на поверхность; выгнанных зверьков ловят охотники, стоящие у нор». Есть большое подозрение, что если описанные Страбоном кролики — действительно кролики, а не землеройки, то под «ласками» имеются в виду хорьки. «Настоящие» ласки — самые мелкие из куньих, и даже напугать кролика они вряд ли в состоянии, не то что вытащить откуда-то когтями. (С другой стороны, сейчас ни лесные хори, ни ласки в Ливии не обитают.)

В пользу того, что речь у Страбона шла о хорьках, говорят и наблюдения Альфреда Брема: «Разновидностью обыкновенного хорька, изменившегося только вследствие неволи и приручения, признают африканского хорька (P. Furo). <...> Африканский хорек менее проворен, чем обыкновенный, но не уступает ему в кровожадности и, как бешеный, нападает на кроликов, голубей и кур, схватывает их за затылок и с невыразимой жадностью лижет вытекающую из раны кровь; на змей же нападает осторожнее. На Балеарских и Канарских островах им пользуются при охоте на диких кроликов».

Однако не только своими боевыми качествами хорьки приглянулись человеку. Они активные, общительные, игривые, да и размер у них удобный. Так что сейчас их нередко держат в качестве домашних животных и даже разводят в специализированных питомниках, как породистых собак или кошек. Плюс к тому, в ХХ веке выяснилось, что эти животные в некоторых аспектах физиологии весьма похожи на людей. А значит, изучая хорьков, можно кое-что понять и о человеческих болезнях.


Борьба с вирусами

Хорьки болеют гриппом. Поражают их те же вирусы, что и людей. Симптомы тоже похожие: выделения из носа, повышенная температура вплоть до лихорадки, чихание, потеря веса, а в самых тяжелых случаях и сознания. Это была одна из первых особенностей фреток, использованных в биомедицинских исследованиях. На них тестируют вирусы, которые планируют заложить в основу антигриппозных вакцин, в том числе против свиного и птичьего гриппа. Гистологический и биохимический анализ тканей хорьков, зараженных модифицированными вариантами вирусов гриппа, позволяет понять, насколько они опасны, в какие области организма способны проникнуть, передаются ли от одного животного другому и провоцируют ли развитие «полноценного» заболевания («Virology» - полный текст). С помощью хорьков пробуют определить, какие штаммы вирусов гриппа в будущем способны вызвать эпидемии (eLife - полный текст).

Кроме того, хорьки помогали определить степень устойчивости ряда вирусов гриппа к осельтамавиру, он же тамифлю («Open Forum Infectious Diseases»). Хотя в эффективности этого лекарства сомневаются и споры вокруг него наверняка будут идти еще долго, его продолжают исследовать. И это хорошо: чем больше информации, тем лучше. Как утверждают производители осельтамавира, это лекарство подавляет нейраминидазу — фермент, помогающий вирусным частицам проникать в клетки эпителия дыхательных путей. Некоторые возбудители гриппа, например H275Y (A/H1N1pdm09), E119V (A/H3N2) и D197E (flu B), маловосприимчивы к действию тамифлю. Заражение хорьков этими вирусами с последующим пятидневным лечением различными дозами осельтамавира показало, что один из способов определения резистентности вирусов гриппа к ингибиторам нейраминидазы, так называемый neuraminidaseinhibition assay, работает вполне точно.

Конечно, у моделирования человеческого гриппа на хорьках есть свои недостатки («Microbiology and Molecular Biology Review» - полный текст). Однако во многом они связаны с недоработками самих исследователей. В разных лабораториях заражение и лечение зверей проводят по несколько отличающимся протоколам. В обзорах ряд тонкостей методики волей-неволей опускают. Авторы экспериментальных работ используют животных разного пола, возраста, массы, и нет никакого стандарта, определяющего количество вирусных частиц, которым нужно инфицировать подопытных. Все это затрудняет сравнение данных из разных статей. Впрочем, эта проблема имеет место далеко не только в исследовании гриппа на хорьках.

Не один грипп поражает людей и других млекопитающих. В последние годы особенно актуальными стали исследования лихорадки Эбола и других заболеваний, вызываемых филовирусами. Как выяснилось в 2016 году («Journal of Infectious Diseases» - полный текст; «Journal of Virology» - полный текст), хорьки тоже им подвержены. Кроме того, основные стадии инфекции у фреток повторяют человеческие. А это значит, что их можно будет использовать в качестве модельных животных ив этом случае.


Развитие нервной системы

pic_2017_10_41-1.jpg

 Бороздчатые большие полушария хорька

То, что хорьки умны, общительны и игривы, говорит о хорошем развитии мозга. В отличие от грызунов, активно используемых в исследованиях поведения, они гирэнцефальны. Это значит, что кора больших полушарий головного мозга хорьков имеет борозды и извилины (последние на латыни как раз и называются gyri). Гирэнцефальны и мы с вами. Тем не менее в настоящее время точно не известно, как именно кора складывается в подобие грецкого ореха. Какие физические силы этому способствуют, пытаются узнать с помощью эмбрионов хорьков. Они же помогают ответить на другие вопросы: как во время развития мозга по нему перемещаются предшественники нейронов и другие местные типы клеток, какие гены за это отвечают («Proceedings of the Japan Academy Ser. B»). Есть основания полагать, что у гирэнцефальных хорьков и людей эти процессы идут не так, как у лиссэнцефальных (практически не имеющих борозд и извилин) мышей и крыс.

От миграции клеток по мозгу в процессе эмбрионального развития во многом зависит будущее поведение животного. Ряд нарушений психики (шизофрения и, по всей видимости, аутизм) возникает как раз потому, что будущие нейроны расселяются не там, где нужно. Из-за этого нарушается структура слоев коры больших полушарий, а ведь именно она обеспечивает возможность обрабатывать сложную информацию и думать. Так что отклонения от нормального формирования коры тоже изучают на хорьках («International Journal of Developmental Neuroscience»), хотя у них извилины и борозды появляются уже после рождения. Да, для этого порой приходится повреждать мозг животного сразу после рождения или непосредственно перед ним, но альтернатив практически нет.

Одна из сложных форм поведения игра, и по тому, насколько животное способно играть, можно определить, нормально ли прошло развитие его нервной системы. Поэтому в одном из исследований детенышам хорьков между 10 и 30 днями жизни раз в два дня вводили этанол или вальпроевую кислоту и оценивали, насколько различаются игровое поведение этих животных и тех, которым вводили физраствор («International Journal of Developmental Neuroscience»). Вальпроевая кислота — средство против проявлений эпилепсии, мигрени и биполярного расстройства. Животные обеих групп играли меньше, чем «контрольные» детеныши хорьков. Те, кому вводили вальпроат, много времени проводили близко друг к другу, но игры затевали редко. «Алкогольные» хорьки на несколько дней позже начинали игровые взаимодействия. Авторы работы заключили, что этих зверей можно использовать для изучения фетального алкогольного синдрома, а также социального поведения в принципе.

Хорьки помогли понять кое-что и о формировании половых предпочтений. Еще в 1995 году выяснилось, что самцы этих животных перестают интересоваться самками, если воздействовать электрическими импульсами определенной силы на преоптическую область их гипоталамуса («Journal of Neuroscience»). То же можно было сказать и о самках, с которыми провели аналогичные манипуляции. У некоторых животных предпочтения инвертировались: такие самцы пытались спариться с самцами, а не с самками. Из этих данных следовало, что половая активность, а также сексуальная ориентация в значительной мере определяются биологией конкретного организма, но не воспитанием и культурой, как предполагают многие гонители сексуальных меньшинств.

Еще по теме

prev_2017_01_36.jpgОрганизмы, которые волей-неволей поучаствовали в приумножении медицинского знания, крайне разнообразны: тут и черви, и мухи, и лягушки, и многие другие. Но хочется сосредоточиться на тех, кто и так человеку ближе всех, — на домашних животных. Из них, пожалуй, самые популярные и самые давние наши друзья — собаки.

>>

prev_2017_02_36.jpg Кто кому нужнее — люди кошкам или кошки людям? Если вспомнить историю медицины, больше похоже на то, что это мы зависим от гуляющих сами по себе, а не они от нас. Анатомия и физиология кошек оказалась настолько близкой к нашей и одновременно удобной для изучения, что вряд ли получится назвать область медицины, которая не извлекла бы пользы из экспериментов с кошками.

>>

prev_2017_03_30.jpg Во многих языках есть выражение, обозначающее подневольное существо, на котором буквально или фигурально ставят опыты. В русском, например, чаще всего можно услышать «лабораторная мышь» или «подопытная крыса». А в англоязычных странах — guinea pig, по-нашему морская свинка. И хотя сейчас исследования по всему миру гораздо чаще проводят на других грызунах, этот домашний любимец вполне заслуженно носит статус главного подопытного.

>>
prev_2017_04_18.jpg

Монгольские песчанки, маленькие милые мышеподобные создания, пока еще никому не принесли Нобелевской премии. Но это не значит, что нам нечего рассказать об исследованиях с их участием. Эти дружелюбные грызуны помогают изучать эпилепсию, нарушения слуха, воспалительные заболевания кишечника и разнообразные инфекционные болезни.

>>
prev_2017_06_24.jpg

Курица — это не только вкусное мясо или материал для нелестных сравнений вроде «куриные мозги». За последние два века куры принесли наукам о жизни немало новой информации. Именно благодаря этим современным родичам динозавров человек узнал многое о ранних стадиях развития эмбрионов, открыл вызывающие рак вирусы, а также нашел эффективный способ получения ряда вакцин.

>>
prev_2017_07_24.jpg

На сей раз речь пойдет о необычном животном. В отличие от всех предыдущих героев рубрики, дома и в подсобных хозяйствах его не держат. В России и близлежащих странах существо это в принципе встретишь нечасто, разве что в зоопарке. Это девятипоясный броненосец — одно из немногих животных, помимо человека, болеющее проказой.

>>
prev_2017_08_34.jpg

Коровы, а более научно — домашние быки Bos taurus taurus, внесли немалый вклад в развитие цивилизации. И речь тут не только о молоке, мясе или кожаной одежде. Крупный рогатый скот так или иначе помог уничтожить одно из самых некогда распространенных заболеваний — натуральную оспу, а также продлил жизнь тысячам диабетиков и пациентам с больным сердцем.

>>
prev_2017_09_32.jpg

Змея — символ врачевания. Яд этих рептилий еще с древности пытаются использовать в качестве лекарств. Однако неядовитые змеи едва ли не полезнее для медицины, чем ядовитые: у них с современными людьми гораздо больше общего, чем можно подумать. Кстати, есть мнение, что и на эмблемах медицины запечатлена вовсе не ядовитая змея, а эскулапов полоз Zamenis longissimus, мирный обитатель храмов Асклепия.

>>
prev_2017_11_24.jpg

Аквариумные рыбки Данио Рерио долгое время были объектом биологии развития. Однако в последние годы их стали использовать и нейробиологи, и физиологи более широкого профиля, и специалисты по изучению рака.


>>
prev_2017_12_32.jpg

Лошадей одомашнили одними из первых более пяти тысяч лет назад. С тех пор они принесли немало пользы цивилизации: служили и транспортным средством, и источником пищи, и способом развлечься (вспомним о скачках и конкуре). Затем автомобиль пришел на смену лошади, и содержать этих животных стало дороговато. Однако они все еще бывают нужны медицине. Впрочем, в этой статье речь пойдет не об улучшении психологического состояния аутистов при общении с лошадьми, а скорее, о физиологии и биохимии.


>>