Thermomechanical properties of bat and human red blood cells—Implications for hibernation
Notice bibliographique
Résumé
Hibernation is a widespread and highly efficient mechanism to save energy in mammals. However, one major challenge of hibernation is maintaining blood circulation at low body temperatures, which strongly depends on the viscoelastic properties of red blood cells (RBCs). Here, we examined at physiologically relevant timescales the thermomechanical properties of hundreds of thousands of individual RBCs from the hibernating common noctule bat ( Nyctalus noctula ), the nonhibernating Egyptian fruit bat ( Rousettus aegyptiacus ), and humans ( Homo sapiens ). We exposed RBCs to temperatures encountered during normothermia and hibernation and found a significant increase in elasticity and viscosity with decreasing temperatures. Our data demonstrate that temperature adjustment of RBCs is mainly driven by membrane properties and not the cytosol while viscous dissipation in the membrane of both bat species exceeds the one in humans by a factor of 15. Finally, our results show that RBCs from both bat species reveal a transition to a more viscous-like state when temperature decreases. This process on a minute timescale has an effect size that is comparable with fluctuations in RBC viscoelasticity over the course of the year, implying that environmental factors, such as diets, have a lower impact on the capability of RBCs to respond to different temperatures than general physical properties of the cell membrane. In summary, our findings suggest membrane viscoelasticity as a promising target for identifying mechanisms that could be manipulated to ensure blood circulation at low body temperatures in humans, which may be one first step toward safe synthetic torpor in medicine and space flight.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».