Onder de vele slangen op planeet Aarde staan pythons bekend om hun ongelooflijke vermogen om hun prooi in zijn geheel door te slikken. Er is waargenomen dat sommige soorten python herten, koeien en zelfs alligators doden, maar ze eten over het algemeen niet elke dag zoals de meeste dieren. Hoewel wetenschappers hun dieet al tientallen jaren in de gaten houden, is er minder bekend over de manier waarop dit hun hart beïnvloedt. Het blijkt dat pythons, om zich op deze manier te voeden, snel de hartslag, de lichaamsmassa en de energieproductie verhogen, alleen al voor een maaltijd.
De studie werd op 19 augustus in het tijdschrift gepubliceerd Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen (PNAS) ontdekte dat de harten van de pythons minder stijf lijken te worden, zelfs als de bloedpompende spier het werk doet dat nodig is om zo’n stevige maaltijd te eten. Met meer onderzoek zou inzicht in hoe het pythonhart dit doet op een dag kunnen worden toegepast op menselijke hartziekten.
Feest en snel
In het wild moeten pythons het vaak maandenlang zonder voedsel stellen vanwege voedseltekorten. Als ze uiteindelijk voedsel vinden, gaan ze er echt voor en eten vaak een maaltijd die gelijk kan zijn aan hun lichaamsgewicht.
[Related: Scientists propose eating more python.]
“Dat [is] Cruciaal voor hun overleving is dat ze lange perioden van vasten kunnen hebben die niet schadelijk voor hen zijn, en dat ze af en toe deze grote maaltijden kunnen consumeren”, zegt Leslie Leinwand, co-auteur van het onderzoek en bioloog van de Universiteit van Colorado. Populaire wetenschap. “Een adaptieve reactie op een dergelijke levensstijl is dat bijna alle organen in hun lichaam veel groter worden in de eerste week na het nuttigen van zo’n maaltijd, en nadat de maaltijd is genuttigd, krimpen hun organen tot een iets groter formaat dan in de nuchtere toestand. “
Om meer te weten te komen over de effecten die hun voedingsstijl op hun lichaam heeft, vergeleken Leinwand en team de harten van balpythons (Python regius). Eén groep pythons vastte 28 dagen. Een andere groep at een maaltijd van hele ratten die gelijk stond aan een kwart van het lichaamsgewicht van de slang.
Vergeleken met de harten van pythons die niet aten, vergrootten de gevoede pythons hun eigen massa met bijna 25 procent na het eten. De algemene structuur van het hart was na het eten grotendeels onveranderd.
Bij gevoede pythons genereerden cardiale myofibrillen – de individuele eenheden in de hartspiercellen die het hart helpen samentrekken – meer kracht om te eten. Cardiale myofibrillen ontspanden zich ook langzamer en waren minder gespannen dan myofibrillen in de harten van uitgehongerde pythons. Chromatine in hartspiercellen, dat de manier verandert waarop genen reageren op fysiologische stress bij gevoede pythons, was ook minder gecondenseerd in gevoede pythons vergeleken met uitgehongerde pythons.
De hartkamerweefsels die het hart helpen het bloed rond te pompen, waren ook minder stijf bij de gevoede pythons dan bij de uitgehongerde. Volgens het onderzoek duurde het slechts 24 uur na een grote maaltijd voordat het hart van de python veel minder stijf werd.
[Related: Stressed rattlesnakes just need a little help from their friends.]
Toekomstige toepassingen voor ‘stijve’ harten
Stijfheid van het hart kan problematisch zijn bij dierenharten, omdat het een goede bloedstroom kan belemmeren. Bij mensen kan cardiale amyloïdose, of ‘stijfhartsyndroom’, leiden tot abnormale hartslagen en foutieve hartsignalen. Voor pythons lijkt hun hart de valkuilen van een verhard hart te vermijden. Hun hart wordt veel rekbaarder, terwijl ze nog steeds de enorme krachten produceren die nodig zijn om hun prooi op te eten.
“We hebben aangetoond dat de toename in orgaangrootte wat wij fysiologisch of gezond noemen”, zegt Leinwend. “In essentie is een dergelijke toename wat we zien bij atleten met een hoge conditie.”
Er is echter meer onderzoek nodig om te bepalen hoe dit kan worden gebruikt om het menselijk hart te helpen.
“Als we de biologie van pythons die dit gezonde ding in hun hart doen, zouden kunnen toepassen, zou dit zeer nuttig kunnen zijn voor mensen met een hartaandoening”, zegt Leinwend. “Er is veel fascinerende biologie in de wereld die kan leiden tot een beter begrip en behandeling van ziekten.”