Ślepczykowy klucz do cukrzycy

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Ryby jaskiniowe ze sporadycznym dostępem do pokarmu wykazują objawy podobne do cukrzycy, jednak nie wydają się mieć jakichkolwiek problemów ze zdrowiem. Odkrycie genetycznych podstaw przystosowania do ekstremalnego środowiska może doprowadzić do rozwoju nowych metod leczenia cukrzycy i innych chorób.

Odkryliśmy, że zawartość tłuszczu w ciele ryb jaskiniowych jest bardzo duża. Poza tym są one bardzo odporne na głód i wykazują objawy przypominające [dwie] ludzkie choroby: cukrzycę i niealkoholową stłuszczeniową chorobę wątroby. Tym niemniej ryby pozostają zdrowe i nie mają oczywistych problemów zdrowotnych [...]. Opisanie mechanizmów molekularnych bądź genetycznych, które leżą u podłoża tych przystosowań, może dać nowy wgląd w ludzkie choroby - podkreśla dr Nicolas Rohner z Instytutu Badań Medycznych Stowersa.

Jego zespół bada lustrzenie meksykańskie (Astyanax mexicanus). Gatunek ten wytworzył ślepe formy jaskiniowe, zwane m.in. ślepczykami jaskiniowymi. Formy żyjące w całkowitych ciemnościach utraciły oczy i pigmentację.

Rohner i inni skupiają się na zmianach w metabolizmie ryb, które pozwalają przeżyć bardzo długie okresy bez jedzenia. Naukowcy sądzą, że zdarzające się raz do roku zalanie przynosi do jaskini pokarm. Wtedy ślepczyki bardzo dużo jedzą i zwiększają swoje otłuszczenie. Później, do następnego posiłku, korzystają z zapasów tłuszczu.

Ostatnio naukowcy odkryli, że w wątrobie tych ryb jest dużo tłuszczu, co bardzo przypomina niealkoholową stłuszczeniową chorobę wątroby (NAFLD). O ile jednak u ludzi NAFLD prowadzi do bliznowacenia, stanu zapalnego, obumierania hepatocytów i niewydolności wątroby, o tyle u ślepczyków powikłania te nie występują.

Okazało się również, że po posiłku poziom cukru jest u ryb bardzo wysoki, a gdy pokarmu brak - bardzo niski. Wahania stężenia glukozy przypominają z kolei zmiany typowe dla nieleczonej cukrzycy typu 2. Ponownie jednak dla ślepczyków nie stanowi to żadnego problemu.

Sądzimy, że [...] ślepczyki stają się insulinooporne, by zwiększyć otłuszczenie, zaś większe otłuszczenie pozwala im przetrwać głód w okresach braku pożywienia.

Biolodzy zidentyfikowali mutację genetyczną, która odpowiada za insulinooporność. To nie regulacyjny bądź sezonowy mechanizm jak u hibernujących zwierząt. Ślepczyk jest insulinooporny stale, co dodatkowo wzmacnia argument, że to strategia wykorzystywana do zwiększenia zawartości tłuszczu w organizmie. Ryba musiała też wykształcić mechanizmy kompensacyjne, które pozwalają zachować zdrowie mimo dużego otłuszczenia.

Nasze podejście, zwane fizjologią porównawczą albo medycyną ewolucyjną, bazuje na tym, że wiele organizmów przystosowało się do bardzo specyficznych środowisk.

Rohner przypomina, że minie jeszcze dużo czasu, nim ustalenia jego zespołu przełożą się jakoś na rozwiązania dla pacjentów. Możemy jednak zasugerować pewne geny i szlaki wykorzystywane przez ślepczyki do zachowania zdrowia. To unikatowa strategia wypracowana przez ewolucję [...].

« powrót do artykułu