: 13.09.2024
В крови летучих мышей – любителей нектара – обнаружен смертельный для человека уровень глюкозы
Сахарный диабет и другие заболевания обмена веществ в современном мире принимают характер эпидемии. Ученые исследуют эту проблему с разных сторон – в том числе с точки зрения эволюционных адаптаций, обусловленных питанием. Сейчас они выбрали в качестве модели для изучения нарушений обмена углеводов группу летучих мышей, которые эволюционировали от предкового вида, выбирая для себя разный рацион
В процессе эволюции организмы по-разному приспосабливаются к окружающей среде. Важной адаптацией является пищевой рацион и сопутствующие изменения в метаболизме, в том числе на клеточном и молекулярном уровне.
Один из базовых элементов обмена углеводов, нарушение которого ведет к развитию сахарного диабета и метаболического синдрома, – регуляция концентрации в крови глюкозы. Уровень циркулирующей глюкозы должен поддерживаться в узких пределах, необходимых и достаточных для функционирования клеток и выработки организмом энергии. Предполагается, что гомеостаз глюкозы играет решающую роль в метаболической адаптации, но исследования, посвященные изучению таких адаптаций в дикой природе, немногочисленны.
Подходящий объект для такого рода исследований – летучие мыши. Эти животные 30 млн лет назад питались исключительно насекомыми, но с тех пор разделились на множество видов с разнообразными типами питания. Летучие мыши едят насекомых, фрукты, нектар, мясо и рыбу, кровь млекопитающих. И такая радиация, по мнению ученых, хорошо отражает эволюционные изменения в основных группах млекопитающих – травоядных, всеядных и плотоядных животных.
Ученые из Института медицинских исследований Стауэрса (США) в течение нескольких лет проводили полевые исследования летучих мышей в странах Центральной и Южной Америки и Карибского бассейна. На толерантность к глюкозе протестированы 199 пойманных в дикой природе летучих мышей 29 видов, среди которых были питающиеся насекомыми и использующие сахар трегалозу (находится в гемолимфе насекомых), а также поедающие фрукты или нектар, в которых содержится сахароза и глюкоза. Также изучены особенности пищеварительной системы различных видов летучих мышей и вариации генов, кодирующих белки, связанные с обменом глюкозы.
Как показали исследования, трегалозу лучше усваивали насекомоядные и всеядные летучие мыши, а глюкозу и сахарозу – мыши, предпочитающие фрукты и нектар. При этом в крови летучих мышей, питающихся нектаром, ученые обнаружили очень высокий уровень глюкозы, считающийся для млекопитающих смертельным.
Адаптация к питанию богатой сахарами пищей проявлялась, во-первых, в виде более длинного кишечника, увеличивавшего площадь всасывания питательных веществ, и изменения кишечных ворсинок. Во-вторых, у «фруктовых» и «нектарных» летучих мышей были более активны гены, кодирующие белки-транспортеры глюкозы: SLC5A1 и SLC2A5 у «фруктовых», SLC2A2 – у «нектарных».
Различия в работе этих белков дали основания предположить, что у любителей фруктов адаптации коснулись деятельности молекулярных систем, непосредственно связанных с гормоном инсулином – основным регулятором уровня глюкозы в крови. Тогда как у потребителей нектара, вероятно, выработался некий защитный механизм, не зависящий от инсулина, который позволяет им переносить аномально высокий уровень глюкозы.
Полученные результаты станут основой будущих исследований, направленных на изучение различий в рационе млекопитающих, и могут способствовать разработке новых методов лечения метаболических заболеваний у людей.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
Сахарный диабет – эволюционная ловушка?
Как вампиры приспособились к своей диете, бедной питательными веществами и витаминами
Пальмовый крылан – рукокрылый любитель фруктов, помогает восстанавливать леса
: 13.09.2024 
