Izziņas impulss

Izziņas impulss. 6.sērija

Izziņas impulss

Izziņas impulss. 8.sērija. Ūdens

Suns Černuška, aita Dollija un citi dzīvnieku «pionieri» zinātnē

Ir vairākas jomas, kur dzīvnieki sevi pieteica pirms cilvēka. Tāda ir, piemēram, kosmosa izpēte. Vispirms tajā pabija mušiņas, tad arī suns Černuška, kas kosmosā pavadīja 100 minūtes un tad veiksmīgi atgriezās uz zemes.

Cilvēks nebūtu spēris savu kāju uz Mēness, ja vien pagājušā gadsimta vidū kosmosā nebūtu lidojuši dzīvnieki. Pateicoties viņiem, cilvēce saprata, ar ko tur jārēķinās dzīviem organismiem un kāda varētu būt astronautu atgriešanās uz šīs planētas.

Mīts - laboratorijas dzīvniekos pēta visu, kas ienāk prātā

Ja par suni mēdz teikt - cilvēka labākais draugs, tad noteikti to pašu varētu attiecināt uz laboratorijas peli. Kā gan vēl citādi var nosaukt dzīvnieku, kas cilvēcei devis tik daudz? “Lai cik detalizēti mēs būtu izpētījuši dzīvos organismus, tostarp cilvēku, joprojām nav tāda datora, kurā būtu pilnīgi visa informācija. Tāpēc jebkurai ķīmiskai vielai, ar ko dzīva radība nav saskārusies, mēs nekad nebūsim 100% pārliecināti, vai tās būs jaunas zāles jeb inde. Mēs šobrīd pētām antibiotikas. Tām ir ļoti aktīvas molekulas, bet, veicot pārbaudes, mēs saprotam, ka pacients diemžēl neizdzīvotu,” skaidro Organiskās sintēzes institūta Farmaceitiskās farmakoloģijas laboratorijas vadītāja Maija Dambrova.

Meklēt jaunas antibiotikas ir viens no zinātnieku šī brīža lielajiem uzdevumiem.

Atrast kaut ko, kas spētu nogalināt slimības izraisītājus, neskarot organismu, kurā zāles ievadītas, ir neiespējami, ja tās nepārbauda laboratorijas dzīvniekos.

Diemžēl tos nevar pilnībā aizstāt ar datormodeļiem vai atsevišķi izaudzētām šūnām. Lai arī pētījuma sākuma stadijā patiešām daudz ko var veikt ārpus dzīvnieka, pirms paziņot, ka ir atklātas jaunas zāles, dzīvs organisms tomēr ir neaizstājams.

“Līdz mēs nonākam pie dzīvnieku eksperimentiem, viss tiek izdarīts, ko var panākt ar ķīmijas vai šūnu bioloģijas metodēm. Pat, ja platītē būs šūnas no žurkas plaušām, tas būs tikai 40% no tā, ko var izpētīt uz organismu, kuram pašam ir plaušas. Kad plauša ir dzīvā organismā, tas ir pilnīgi citādāks komplekss. Tas ļauj dzīvot, uztverot signālus no asinīm, ko mēs nekad nespēsim nomodelēt uz platītes,” stāsta Dambrova.

Tas ir mīts, ka zinātnieki laboratorijas dzīvniekos var pētīt visu, kas vien ienāk prātā.

Tas ne tikai būtu ļoti dārgi, bet arī neētiski – tāpēc dzīvniekos pārbauda tikai tās vielas, kas sevi jau lieliski pierādījušas visos citos veidos un, tā teikt, ir pelnījušas vispār nonākt līdz dzīvniekiem. Arī tad pētījums organizēts tā, lai neradītu dzīvniekiem stresu, sāpes un diskomfortu.

“Laboratorijas peles vai žurkas tiek iemidzinātas, gluži kā cilvēku operāciju zālē,” klāsta pētniece. “Tās vispirms saņem atsāpināšanas līdzekļus un narkozi. Lai nepieļautu, ka dzīvnieku pētījumu datos ieviešas kļūdas, jo klāt bijuši kādi nevēlami mikroorganismi,  pie laboratorijas dzīvniekiem drīkst piekļūt tikai īpaši sagatavots personāls, ievērojot visstingrākās drošības prasības,” turpina Dambrova.

Izmanto speciāli audzētus dzīvniekus

Pētot medikamentu efektivitāti un ietekmi, protams, neiztikt bez tā, ka saslimšana vispirms ir jārada. Taču arī šajā gadījumā par visu ir padomāts – lai, piemēram, pētītu zāles, kas kādudien nonāks infarkta pacientu rīcībā, infarkts žurkai tiek izraisīts tad, kad tā sen jau kā aizmigusi mūžīgā miegā, bet tās sirdi vēl dzīvu uztur sistēma.

Tikai tās zāļu vielas, kas sevi pierādījušas šādos modeļos, tālāk tiks ievadītas arī dzīvās žurkās.

Tādējādi iespējams samazināt dzīvnieku skaitu, uz kuriem veikt pārbaudes. Arī viena dzīvnieka orgāni tiek izmantoti iespējami daudzos pētījumos - kamēr sirds pārbauda pretinfarkta medikamentus, asinsvadi var būt noderīgi asinsspiediena mazināšanas zāļu meklējumos.

Peļu gadījumā pietiek ar mazu vielas daudzumu, lai tā radītu efektu, ko tālāk var pārrēķināt un attiecināt uz cilvēka organismu.

Visi laboratorijas dzīvnieki ir speciāli audzēti, lai tie būtu ģenētiski teju identiski. Tikai tā iespējams apzināt zāļu efektu un ietekmi attiecināt uz daudziem citiem organismiem.

“Labs vetārsts ir tāds, kurš reizi nedēļā pārbauda dzīvniekus, bet, ja veiktas manipulācijas, tad pārbauda tos katru dienu: vai nemazinās svars, apmatojums utt. Visi cilvēki, kas  strādā ar dzīvniekiem, ir apmācīti,” stāsta institūta vadošā pētniece Līga Zvejniece.

Ne vienmēr laboratorijas dzīvnieki pētījuma dēļ tiek iemidzināti. Piemēram, lai pārbaudītu kaulu implantu saderību, dzīvnieki sen jau vairs nedodas uz citiem medību laukiem. Tā kā viņos implantu ievieto kopā ar speciālu vielu, kas noteiktos apstākļos spīd, pētnieks implanta uzvedību var novērot datora ekrānā.  “Tā ir lieliska iespēja, kas ļauj izmantot dzīvnieku atkārtoti. To, vai implants ir ieaudzis, to var pārbaudīt arī pēc trīs mēnešiem, iepriekš dzīvnieku uz šādu pārbaudi būtu jāiemidzina. Mūsdienās bez tā var iztikt, kas nozīmē, ka var turpināt novērojumus. Pētījumi, kuros izmanto peles, ir visdažādākie, sākot no vēža un vielmaiņas problēmām, līdz novecošanās procesiem un seksuālai uzvedībai,” komentē Zvejniece.

Viena lieta glābt no infarkta, bet zāles var arī samazināt vai palielināt potenci. Tā, starp citu, tika atklāta “Viagra”, jo sākums tās izmeklējumiem bija kā sirds un asinsvadu zālēm.

Kā seksuālo aktivitāti ietekmē gan sirds zāles, gan medikamenti, ko lieto depresijas gadījumā, ir viens no dzīvnieku uzvedības pētījumiem laboratorijā.

Vēl, vērojot viņus, iespējams noteikt, cik efektīvi ir atmiņu uzlabojošie medikamenti. “Kad viņi ieiet tumšākās telpās, tā sajūt uz ķepām kairinājumu, nākamajā dienā skatās, cik ilgs paiet laiks, kamēr viņi atkal ieiet tumšajā telpā. Jo ilgāks laiks paiet, jo vairāk viņi atceras, tātad varam secināt, ka medikamenti uzlabo atmiņu,” norāda Zvejniece.

Kaķi un suņi ķīmijterapiju panes labāk

Dzīvnieki palīdzējuši cilvēkus glābt, ne tikai pārbaudot zāļu vielas, kas pārtop medikamentos. Arī izpētot dzīvnieku slimības, izdevies glābt ne viena vien cilvēka dzīvību. Te neaizvietojams izrādījies veterinārpatologa darbs, kas analizē visdažādākos dzīvnieku audu paraugus. “4000. daļa no milimetra… tikai tad, kad tā strēmele tik plāna ir nogriezta un nokrāsota, tad varam atpazīt šūnas, kurās ir iekaisums un kuru nevar saskatīt ar aci,” klāsta veterinārā patoloģe Ilze Matīsa van Houtena.

Tālāk pie mikroskopa darbs gluži kā detektīvam, kurš dzen pēdas slimības izraisītājam dzīvniekos un meklē ceļus, kā tie var izplatīties cilvēkos. Tas attiecas gan uz tādām slimībām, pie kurām varam tikt, ēdot dzīvnieku izcelsmes produktus, gan arī apzinot vielas, kas nonāk dzīvnieku pārtikā.

“Caur dzīvnieku pētījumiem izdevās atklāt melamīnu, kas bija nokļuvis arī bērnu pārtikā. Tolaik nieru mazspējas dēļ apmēram 50 000 bērnu Ķīnā nonāca slimnīcā, no kuriem vairāki nomira.

Ja veterinārpatologi nebūtu ieraudzījuši šīs vielas, cilvēku upuru skaits varēja būt daudz lielāks,” klāsta van Houtena.

Arī neārstējamu un grūti ārstējamu slimību gadījumā dzīvnieki ir palīdzējuši labāk izprast saslimšanas un meklēt to ārstēšanas metodes cilvēkiem.

“Ir jau līdzīgi tie mehānismi, kā attīstās slimības, audzēji, attīstība dzīvniekiem ir līdzīga ar cilvēkiem, terapija, kas līdz cilvēkam, lielā mērā līdz arī dzīvniekiem. Ir arī terapijas atšķirības - ķīmijterapiju suņi un kaķi labāk panes nekā cilvēki. Zem mikroskopa audi izskatās līdzīgi, suns, kaķis, zirgs, cilvēks. Mēs visi esam kā viens,” piezīmē veterinārā patoloģe.

Kā aitas iemācījās bezierunu sekošanu?

Liktenīgo dzīvnieku klāstā īpaši jāizceļ aitas.

Medicīniskajos pētījumos labi atceramies aitu Dolliju, bet vēl krietni tālākā senatnē aitas palīdzēja cilvēkam ar savu vilnu.

“Kā īsti ģērbties cilvēkam ziemeļu klimatā? Aita bija labs dzīvnieks, jo pieticīgāka uzturēšanā, tā patērēja mazāk zāles, bet tā palīdzēja pašam cilvēkam ziemeļos nenosalt. Tieši šī apstākļa dēļ cilvēki varēja izplesties tālāk uz dzīvi ziemeļos,” saka SIA “StarSpace” (Zvaigžņu aitas) saimniece Anna Gintere.

Tā vien liekas, ka aitas ir zīmējušas Latvijas robežas, jo savulaik, iekarojot jaunas teritorijas, īpaši tika pieskatīts, cik daudz kuram ir aitu. Jo aitu vairāk, jo lielāks risks, ka iekarotā teritorija kļūs pārāk neatkarīga, jo savās rokās turēja dārgu resursu. Ne jau velti aitas cilvēku baroja, sildīja un ļāva tikt pie ienākumiem. Aitu vilna bija cieņā kā aukstā laikā, tā siltumā. “Aitas vilna uzsūc mitrumu un rodas ķīmiskas reakcijas, kas rada siltumu, līdz ar to aitai nav ne karsts, ne auksts. Pavilna palīdz tai saglabāt siltumu jebkuros apstākļos, pat, kad ārā ir ļoti auksts vai mitrs,” stāsta Gintere.

Aitas, no malas skatoties, var likties tik vienādas, taču, ja rūpīgāk ieskatās un ieklausās, var pamanīt, ka tās ir ļoti atšķirīgas un aitu barā ir sava kārtība.

“Katram jēram ir sava smarža, šim piens ar medu, jo tā smaržo mammas piens,” par aitām un to bara īpatnībām stāsta Gintere. “Tieši smarža atšķir jērus, un katra aita baro un pieskata tikai savējos. Aitu barā nav izteiktas līderes, taču tā, kas atradusi labāko pārvietošanās ceļu vai uztvērusi signālu, ka tuvumā ir ēdamais, spēj aiz sevis harismātiski vest visas pārējās. Iespējams, bezierunu sekošanu aitas iemācījušās jau senatnē, kad turēšanās kopā palīdzēja tām veiksmīgāk izdzīvot,” viņa piezīmē.

Tāpat kā cilvēkam, arī zirgam kuņģi var sabojāt stress

Zirgu un cilvēku kopā būšana mērāma vairākās tūkstošgadēs. To laikā esam viens pie otra pieraduši un pielāgojušies. Zirgu darba dzīve laukos un tīrumos ir vairāk pagātne, taču jāšanas sports nav mazinājis to, kā cilvēks joprojām ietekmē šī dzīvnieka fiziskās spējas. Tiesa gan, šajā gadsimtā zirgus var mazāk traumēt, kaut vai panākot, ka viņu muguras nedeformē nepieguloši sedli. Nu šai problēmai ir zinātnieku rasts risinājums! Paklājiņš, kas signalizē pat par vismazākajām svara un spiediena izmaiņām. “Datorā rezultāti kā uz delnas – katrs  punkts  signalizē par nepareizu slodzi. Tas palīdz ne tikai ieraudzīt, kā zirga mugurā sēž jātnieks, bet arī uzzināt, vai zirgs ir tā saucamais kreilis vai vairāk rikšojot izmanto savu labo pusi,” norāda Rīgas Tehniskās Universitātes inženierzinātņu institūta pētnieks Aleksejs Kataševs.

Tehnoloģijas ir ļāvušas izanalizēt zirga gaitu un saprast, kā cilvēki neviļus var deformēt dzīvnieka muguru.

Lielu ieguvumu zirgiem spēj sniegt veterinārmedicīna. Tas, kas agrāk zirgam varēja būt nāves spriedums, tagad kļuvis par ierastu ikdienas operāciju.

Operējot zirgus, lielākais izaicinājums ir noguldīt pārsimt kilogramu smago dzīvnieku drošā veidā uz operāciju galda. Kad dzīvnieks noguldīts, rūpīgi jādezinficē operējamā vieta, jānodrošina, ka ar elpošanu un sirdsdarbību dzīvniekam viss kārtībā, un pašiem operētājiem jāsagatavojas tā, lai apkārt neradītu infekciju risku.

Pirmās 10 minūtes ir visaktīvākais darba laiks anesteziologam, jo jāparūpējas, lai zirgam narkozes nav nedz par daudz, nedz par maz. “Narkoze ir daudzu zāļu kokteilis. Lielas atšķirības starp cilvēkiem un dzīvniekiem nav. Rādītāji, uz ko skatās anesteziologs, ir diezgan vienādi,” stāsta veterinārārste Jana Vanaga.

Varētu domāt, ka ar pareizu narkozes devu viss beidzies, bet nekā - zirgs nemitīgi tiek elpināts. Lielie dzīvnieki paši narkozes laikā nespētu elpot tik dziļi, lai ar skābekli apgādātu visu savu organismu. Te to dara sistēma, kas imitē plaušas. “Šis ir viens no labākajiem aparātiem, daudz kas integrēts automātiski, jo agrāk cilvēks sēdēja pie dzīvnieka un vēroja viņa sirdsdarbību, elpošanu, asinsspiedienu utt. Tagad mūsu vietā to dara iekārtas,” paskaidro Vanaga.

Kamēr mašīna, cilvēka uzmanīta, elpina zirgu un liek tam gulēt, ķirurga uzdevums ir iespējami ātri un precīzi izdarīt visu, kas nepieciešams - šajā gadījumā zirga locītavā atrast mazu skrimšļa gabaliņu, kas atdalījies un var traumēt dzīvnieku. “Mēs mēģinām veikt maksimāli maz griezuma vietu, jo tā mēs samazinām riskus dzīvnieka veselībai. Tomēr viss atkarīgs no operācijas. Protams, ja jāatver vēders, tad griezums ir lielāks, bet artoskopijas operācijas ir mūsdienīgas. Ar jaunajiem instrumentiem var darboties centimetra lielumā un atrast vismazāko gabaliņu, lai to izvilktu ārā,” norāda veterinārārsts Jānis Bušers.

Varētu domāt, ka visgrūtākais šajā visā ir operēt un noguldīt tik lielu dzīvnieku, taču izrādās, ka zirgiem bīstamākais posms tajā visā ir pamošanās no narkozes.

Tam ir liels svars un vēlme celties kājās brīdī, kad galvā vēl pamatīgs reibonis. “Lai mazinātu risku, kāds visu laiku sēž zirgam uz kakla, neatkarīgi no tā, ka polsterēta visa telpa. Zirgam šāda sēdēšana nesāp, bet cilvēkam gan tā var būt bīstama laikā, kad zirgs modīsies, tad jāzina, kurā brīdī skriet prom,” bilst Bušers.

Zirgu pasaulē tāpat kā cilvēkiem ir vairāk un mazāk sarežģītas operācijas, kur viena var ilgt nepilnu stundu, kamēr cita vairāk nekā pusi dienas. Visbiežāk uz operāciju galda nonāk zirgi, kurus piemeklējušas vai nu kaulu vai vēdera problēmas. “Mūsdienu turēšanas apstākļos, kad ir aukstums, tad zirgs mazāk dzer, veidojas aizsērējumi. Vēl zirgi mēdz saēsties smiltis, un tad rodas tievo zarnu problēmas. Tās ir ļoti nejaukas, jo ir ārkārtīgi sarežģīti tikt pie tām klāt. Zirgam tā vienkārši vēders nesāp. Parasti zarnu sagriešanās gadījumos 70% sāpes pāriet pašas, bet, ja nepāriet, tad 5% ir jāliekas uz operāciju galda,” norāda veterinārārsts Nauris Laizāns.

Zirga gremošanas trakts ir neparasts un joprojām ir liela mīkla pašiem pētniekiem un veterinārārstiem. Lai arī daudz ko par šiem dzīvniekiem zinām, nav īsti skaidrs, kāpēc zirgus piemeklē kuņģa čūlas. Zirgiem, tāpat kā cilvēkiem, laiku pa laikam nākas piedzīvot tos pašus izmeklējumus. “Kuņģa čūlas ir modernā zirgu slimība, īsti neviens nezina, no kā tā rodas. Pļavas zirgs var dabūt kuņģa čūlu no stresa, un neviens nevar pateikt, kāpēc tā notiek,” komentē Laizāns.

Izskatās, ka arī te neesam ne ar ko atšķirīgi, jo kā zirgiem, tā cilvēkiem stress noved pie kuņģa problēmām. Cilvēka un dzīvnieka slimības, tāpat kā to ārstēšanas iespējas, iet roku rokā. Tāpēc jau vairākus gadus zirgu ārstēšanai izmanto arī cilmes šūnas. “Stiegrās vai saitēs ir plīsumi, ultrasonogrāfijā tos redzam un tur ievadām cilmes šūnu devu pašā bojājumā,” paskaidro Laizāns. “Joprojām nav izpētīts cilmes šūnu mehānisms, bet doma ir tāda, ka tās samazina iekaisumu un dod impulsu audu reģenerācijai. Te medicīna ir stipri līdzīga kā cilvēkiem, īpaši ortopēdijā iet roku rokā. Ir daļa, ko cilvēku medicīna ievieš, iedvesmojoties no zirgu medicīnas, un ir arī otrādi -  metodes, kuras cilvēku medicīna pārnes uz zirgiem,” saka veterinārārsts.

Lai arī liekas, ka esam tik atšķirīgi, mēs – cilvēki un dzīvnieki - tomēr esam tik vienoti  - gan dalot vienu un to pašu vidi, ar visu tur esošo barību, piesārņojumu un stresa devu, gan savos uzbūves pamatprincipos, funkcionējot pēc viena un tā paša dzīvības mehānisma. Tūkstošu gadu laikā, dzīvojot plecu pie pleca, mēs esam bijuši viens otram vajadzīgi. Mainoties laikam, mainās tikai tas, kā varam vien otram palīdzēt.

0 komentāri
Pievienot komentāru
Komentēt vari ar kādu no saviem sociālajiem profiliem
Tehnoloģijas un zinātne
Dzīve & Stils
Jaunākie
Populārākie
Interesanti