Ljudi moraju da regulišu koncentraciju šećera u krvi da bi ostali zdravi i da bi napajali naše ćelije. Premalo ili previše može izazvati ozbiljne zdravstvene komplikacije, a visok nivo šećera u krvi je obeležje metaboličkog stanja, dijabetesa. Novo istraživanje Stovers instituta za medicinska istraživanja može omogućiti potencijalna rješenja za metaboličke bolesti okretanjem evoluciji i slepim miševima.
Objavljena u Nature Ecology and Evolution, studija koju su vodili prvi autori, postdoktorski istraživač saradnik dr Jasmin Kamačo, i bivša istraživačica Stoversa Andrea Bernal-Rivera iz laboratorije istraživača saradnika Stoversa dr Nikolasa Ronera, izvještava najveća prirodna koncentracija šećera u krvi kod sisara ikada primećena, nalaz koji sugeriše da su slepi miševi razvili strategije da prežive, pa čak i napreduju, sa ovom ekstremnom osobinom.
„Naša studija navodi da su nivoi šećera u krvi najviši koje smo ikada videli u prirodi – što bi bilo smrtonosno, nivoe koji izazivaju komu za sisare, ali ne i za slepe miševe“, rekao je Kamačo. „Vidimo novu osobinu za koju nismo znali da je moguća.
Pre trideset miliona godina, neotropski šišmiš sa lisnatim nosom preživeo je isključivo na insektima. Od tada, ovi slepi miševi su se diverzifikovali u mnogo različitih vrsta menjajući ono što jedu. Od insekata, različite loze su sada specijalizovane za ishranu uključujući voće, nektar, meso i sve između – čak i samo krv.
„Pogled na životinje koje postoje milionima godina omogućava nam da počnemo da katalogizujemo promene koje su se desile tokom evolucije“, rekao je Kamačo. „Ono što neotropske slepe miševe čini tako jedinstvenim za proučavanje je to što se ova grupa sastoji od mnogo različitih vrsta sa veoma raznolikom ishranom, što omogućava pronalaženje odgovora o tome kako se ishrana razvija. Nadamo se da možemo proširiti ovo razumevanje na druge sisare. , uključujući ljude, gde možda postoje načini da naučimo kako da bolje zaštitimo sopstveno zdravlje.“
Da bi otkrio kako su slepi miševi diverzifikovali svoju ishranu, tim je otputovao u džungle Centralne Amerike, Južne Amerike i Kariba da bi sproveo terenski rad tokom nekoliko godina. Ove ekspedicije „uhvati i pusti“ bile su fokusirane na izvođenje testova tolerancije na glukozu – merenje koncentracije šećera u krvi – na skoro 200 divljih slepih miševa uhvaćenih u 29 vrsta nakon jednog hranjenja jednom od tri vrste šećera povezane sa ishranom insekata, voće, ili nektar.
„Videli smo različite načine na koje se šećer asimiluje – apsorbuje, skladišti i koristi u telu – i kako je ovaj proces postao specijalizovan zbog različitih dijeta“, rekao je Bernal-Rivera.
Mehanizam za održavanje nivoa šećera u krvi u uskom, zdravom opsegu naziva se homeostaza glukoze, koju obično reguliše hormon insulin i ono što ide po zlu kod dijabetesa. Različite vrste slepih miševa sa lisnatim nosom otkrivaju spektar adaptacija na homeostazu glukoze, u rasponu od promena u anatomiji creva do genetskih promena za proteine koji prenose šećer iz krvi u ćelije.
„Voćni slepi miševi su usavršili svoj put signalizacije insulina kako bi snizili šećer u krvi“, rekao je Kamačo. „S druge strane, nektarski slepi miševi mogu tolerisati visoke nivoe glukoze u krvi, slično onome što je primećeno kod ljudi sa neregulisanim dijabetesom. Oni su razvili drugačiji mehanizam i izgleda da ne zavisi od insulina.“
Iako je tačno kako slepi miševi s nektarom upravljaju glukozom još uvek pod istragom, istraživači su pronašli potencijalne tragove za alternativne metaboličke strategije za regulaciju glukoze. Primećeno je da slepi miševi sa ishranom bogatom šećerom imaju duže delove creva i crevne ćelije sa većom površinom za apsorpciju hranljivih materija iz hrane, u poređenju sa slepim miševima sa drugim načinima ishrane. Pored toga, nektarski slepi miševi, odvojeno od voćnih slepih miševa, imaju kontinuiranu ekspresiju gena odgovornog za transport šećera, osobinu koja se takođe primećuje kod vrste kolibrija.
„Ova studija uspostavlja izuzetno važne resurse za ovu oblast“, rekao je dr Nadav Ahituv, profesor bioinženjeringa i genetike na Kalifornijskom univerzitetu u San Francisku. „Pruža ne samo metaboličke karakteristike različitih vrsta slepih miševa sa različitim načinima ishrane, već i njihovu crevnu morfologiju, i kandidatske genomske regione i strukturne razlike proteina koje bi mogle dovesti do prilagođavanja ishrani.“
„Skupovi podataka će podstaći buduća istraživanja koja imaju za cilj da razlikuju razlike u ishrani sisara i mogu da napreduju u razvoju novih terapija za različite metaboličke bolesti kod ljudi“, rekao je Ahituv.
