Sex månader till sängs utan att varken äta, dricka eller kissa. Människor hade snabbt dött, men björnar vaknar på våren och mår prima. Just därför är den blåbärsälskande björnen högintressant inom medicinsk forskning.
Enligt folktro lämnar björnen sitt idé på Tiburtiusdagen, 14 april. Och reser sig efter ett halvårs inaktivitet, genast redo för hårt fysiskt arbete. En så inaktiv människa hade aldrig överlevt. Långt innan det blev vår hade personen drabbats av åkommor som diabetes, njursvikt, hjärt- och kärlsjukdomar, benskörhet och muskelförtvining.
Björnar äter helst blåbär
Nu försöker forskarna lista ut hur björnen bär sig åt. Är det kanske bären som gör den till en metabolisk magiker? Kunskap om björnens gåtfulla ämnesomsättning skulle kunna bota sjukdom hos människor, menar många.
– Vi har haft flera tv-team och forskare här från alla möjliga discipliner, berättar Jonas Kindberg, projektledare för det Skandinaviska björnprojektet, som följt björnar i det vilda sen tidiga åttiotalet.
– Till och med den europeiska rymdflygstyrelsen, ESA, vill veta hur björnen gör!
Vissa saker vet man, till exempel att björnen inte sover på samma sätt som många andra idegående djur. När fladdermöss och igelkottar går i vinterdvala sänker de sin metabolism och kroppstemperaturen går ner till närmare 0 grader. Björnen däremot, med en normal kroppstemperatur på sommaren kring 37-38 grader, sänker bara sin kroppstemperatur med fem-sex grader under vintersömnen, trots att metabolismen går ner med 70 procent.
Att studera fysiska mekanismer som selekterats fram av evolutionen och försöka använda kunskapen för att förhindra och bota sjukdomar hos människor, kallas för biomimetik. Det är ett forskningsfält där medicinska forskare samarbetar med till exempel veterinärer, zoologer och biologer och ett forskningsfält som växer. Brunbjörnen är ett exempel på ett vandrande bibliotek av biologisk information av relevans för mänsklig hälsa.Biomemetik och björnens magiska metabolism
Björnhonan fördröjer befruktning tills hon är fet nog
En björnhona höjer dessutom tillfälligt sin kroppstemperatur till det normala igen i samband med att hennes befruktade ägg fäster i livmoderväggen. Björnen har nämligen också en speciell fortplantningscykel, med så kallad fördröjd befruktning.
Björnarna parar sig redan på försommaren, men det är först i idet som de befruktade äggen fäster i livmoderväggen och börjar utvecklas. Ett mänskligt embryo gör det på sjätte eller sjunde dagen efter befruktningen, men för björnarna sker implantationen i slutet av november eller i december – beroende på hur feta honorna är.
Två månader senare föds ungarna av en mamma som varit totalt inaktiv under dräktigheten. Ändå har hon inga problem med att varken föda fram eller ge di till sina små, där i idet.
Björnen hämtar energi och vätska från de fettlager som den lagt på sig under den vakna perioden. Men vid all energiförbränning i kroppen bildas kväverika avfallsprodukter. Fåglar gör sig av med kvävet i form av urinsyra, däggdjur i form av urea som följer med urinen ut ur kroppen. Men det enda som lämnar björnkroppen under vinterdvalan är koldioxid och vatten via utandningsluften.
Hur undgår björnen att förgiftas och dö av sitt kväveavfall?
Ännu så länge har forskarna inget entydigt svar. Men det finns teorier som går ut på att björnen på något sätt omvandlar kväveavfallet till aminosyror som kroppen behöver. Dessa nybildade aminosyror skulle också kunna vara förklaringen till att björnen endast förlorar en liten del av sin muskelmassa, ungefär tio procent. Exakt hur det går till vet man ännu inte, men man misstänker att björnens tarmbakterier på något sätt medverkar. Studier visar att björnens nivåer av aminosyror inte minskar under idegången, men att några av aminosyrorna förändras, vilket stödjer teorierna.
Ingen inflammation i björnens kropp
En annan bidragande faktor till att björnen bibehåller sina nivåer av aminosyror även under vintersömnen kan vara frånvaron av inflammation. Det verkar nämligen som om björnen har en förmåga att sätta sitt inflammationssvar ur spel när den går i ide. Genom studier vet man att inflammation hos människor kan bidra till låga nivåer av aminosyror.
Forskare från bland annat Örebro universitet och Karolinska institutet har studerat björnens njurar, och sett hur njurcellerna genomgår omfattande sjukliga förändringar under björnens vintersömn. I normala fall hade de sjuka cellerna framkallat inflammation och celldöd, men det sker inte. I stället verkar det som om njurarna på något hittills oförklarligt sätt självläker när björnen krupit ut ur sitt ide på vårkanten. Löser man gåtan med hur detta går till, skulle det sannolikt kunna hjälpa många svårt njursjuka människor.
Björnar vaknar med njursvikt
En människa skulle aldrig klara det björnen gör: att snabbt öka i vikt för att sedan lägga sig orörlig under ett halvår, utan att äta, dricka och kissa. Människor skulle antagligen dö av njursvikt, högt kalcium eller blodpropp, med muskelförsvagning, liggsår och en urkalkning av skelettet. Rent medicinskt vaknar också björnarna svårt njursjuka, men lufsar lätt ut i det fria och reparerar sig själva.
Studien:
Metabolic Changes in Summer Active and Anuric Hibernating Free-Ranging Brown Bears. (PLOS ONE)
Hjärtat slår långsamt i idet
Ett annat organ som närstuderas är björnens hjärta. Under vintersömnen slår det 6-8 gånger i minuten, vilket ger ett mycket långsamt cirkulationsflöde. Skulle blodet cirkulera så långsamt i en människa, hade det gett upphov till bland annat blodpropp och andra hjärtsjukdomar. Men inte hos björnen. När forskarna studerar björnens hjärta under sommaren, slår det helt normalt och ultraljud visar att hjärtat är friskt och starkt. Igen. Om forskarna lyckas klura ut hur björnen bär sig åt, skulle kunskapen kunna hjälpa många sjuka människor.
En del av förklaringen tycks faktiskt vara det bär som är mest omsjunget i björnsammanhang: Blåbär.
Under våren och försommaren är björnen en typisk allätare som äter det mesta som kommer i dess väg.
– Björnar är opportunister, de äter det som är tillgängligt, säger Jonas Kindberg. Tidigt på säsongen blir det en hel del myror. De kan slå älg, men i princip bara under kalvningssäsongen. Och tar renkalvar om det finns.
Björnen får i sig mängder av antioxidanter
Det som bland annat gör det Skandinaviska Björnprojektet så intressant för forskare från hela världen, är att studierna görs på björnar i det vilda. Annars sker forskning ofta på björn i fångenskap, där de inte har möjlighet att fritt välja föda.
Studier av interaktionen mellan björn och varg har visat att björnen äter på hälften av de byten som vargen tagit. Men den absolut viktigaste födan är just blåbär och lingon. Så fort bären börjar mogna övergår björnen nästan helt till en vegetarisk bärdiet.
På hösten när björnen gör sin slutspurt, och det gäller att lägga på sig fettlager inför vintern, då äter den skandinaviska björnen – om den själv får välja – nästan bara bär från vaccinium-släktet, blåbär och lingon. Bären innehåller mycket resveratrol och c-vitamin, som skyddar cellerna mot oxidativ stress.
Energiintaget varierar under björnens vakna tid. På våren får den i sig ungefär tolv procent av det sammanlagda intaget, under sommaren 28 procent och på hösten stiger kaloriintaget betydligt: Då ska björnen få i sig mer än hälften, 60 procent, av all energi den behöver under ett år. Det innebär att björnen varje dag stoppar i sig 15 000-20 000 kalorier, vilket motsvarar 28-38 kilo bär om dagen. Med andra ord får björnen i sig mängder av antioxidanter tiden innan den går i ide.
Vegetariskt om björnen får välja
Björnen är en allätare, men äter mest bär och växter. Och allra helst blåbär och kråkbär. Men även lingon, tranbär och rönnbär är gott, tycker björnar. Örter, gräs och havre slinker också ner. På våren äter björnen också gärna myror, larver och myrägg. Ja, björnar äter faktiskt det mesta: honung, svampar, hasselnötter, kärrtistel och fisk om det finns, men kan även festa på matrester från till exempel soptunnor.
Björnar är ofta rätt dåliga på att jaga, och äter därför kött mest på våren då älgkalvar och renkalvar är lättare byten än vuxna bytesdjur. Björnen snor också ofta byten från till exempel en varg. Fynd av döda djur blir också ett bra mål mat.
Forskarna misstänker att det stora intaget av antioxidanter bidrar till att björnen klarar vintern utan att drabbas av hälsoproblem. Men det finns också björnar i andra delar av världen som går i ide utan någon större bärdiet på hösten.
Skulle människor kunna bli friskare genom att äta som björnar? Kanske.
I en studie som gjordes av forskare kopplade till björnprojektet gav man människor som drabbats av hjärtinfarkt blåbär som komplement till den vanliga dieten. Det visade sig att bärintaget påverkade blodfetterna på ett positivt sätt, jämfört med en kontrollgrupp som inte åt extra blåbär. Sedan tidigare finns även många andra studier som har påvisat positiva hälsoeffekter av antioxidanter.
Text: JeanetteThelander på uppdrag för forskning.se
Tiburtiusdagen firades 14 april
Dagen kallades förr, främst i Sydsverige, första sommardagen beroende på en gammal indelning av året i sommar- och vinterhalvår. På runstavar märktes Tiburtiusdagen ut med ett lövat träd.
Enligt gammal folktro vaknade björnen och gick ut just på Tiburtiusdagen. I den svenska almanackan har dagen varit en märkesdag för årstidernas växlingar och det sades förr att om Tiburtiusdagen var varm och vacker skulle sommaren bli kall och regnig.
Enligt traditionen uppvisas de nyfödda björnungarna på Skansen i Stockholm denna dag. I Hälsingland fanns talesättet ”På Tiburtius går lillsommaren in” och i Värmland ”Hur än vädret är på Tiburtius, så skall björnen gå ur idet, tjädern spela i talltoppen och gäddan gå på nätet”.
Källa: wikipedia
