Az új ismeretek arról, hogyan alkalmazkodtak a magas cukortartalmú étrendhez, kezelésekhez vezethet az emberek számára
Az emberek szerte a világon túl sok cukrot fogyasztanak. Ha a szervezet nem képes hatékonyan feldolgozni a cukrot, ami túlzott glükózhoz vezet a vérben, ez cukorbetegséghez vezethet. Az Egészségügyi Világszervezet szerint a cukorbetegség a kilencedik vezető halálokok egyike volt 2019-ben.
Nem az ember az egyetlen emlős, amely szereti a cukrot. A gyümölcs denevérek is megeszik a testsúlyuk kétszeresének megfelelő mennyiségű cukros gyümölcsöt naponta. Az emberrel ellentétben azonban a gyümölcsdenevérek jól érzik magukat a cukorban gazdag étrenden. Ők tudnak gyorsan csökkenteni a vércukorszintjüket, míg azok a denevérek, amelyek fő táplálékforrása a rovar, nem.
Mi, egy csapat biológus és biomérnök, arra kívántuk rámutatni, hogy a gyümölcsdenevérek hogyan alkalmazkodtak a magas cukortartalmú étrendhez, és hogy ez a megértés milyen kezelési lehetőségeket kínálhat az emberek számára. Ez a kutatásunk elvezetett bennünket a belize-i Lamanai-ba, ahol egy éves összejövetel keretében denevéreket gyűjtöttünk és tanulmányoztunk.
A Nature Communications című tudományos folyóiratban megjelent új kutatásunkban mi és kollégáink a jamaicai gyümölcsdenevér és a rovarokat fogyasztó nagy barna denevér genetikai és sejtszintű különbségeit vizsgáltuk. Ehhez olyan technológiát alkalmaztunk, amely az egyes sejtek DNS-ét elemzi, hogy összehasonlítsuk a két denevér genomját.
A hasnyálmirigy szabályozza a vércukorszintet és az étvágyat olyan hormonok kiválasztásával, mint az inzulin és a glukagon. A kutatásunk során azt találtuk, hogy a jamaicai gyümölcsdenevéreknek több inzulin- és glukagontermelő sejtjük van, valamint a szabályozó DNS, amely serkenti a hasnyálmirigy működését. Ez lehetővé teszi számukra, hogy hatékonyan kezeljék a nagy mennyiségű cukrot tartalmazó étrendet.
A denevérek veséi is alkalmazkodtak az étrendjükhöz, hogy megfeleljenek az anyagcsere-hulladék eltávolításának és a víz-só egyensúly fenntartásának. A kutatásunkban megfigyeltük, hogy a jamaicai gyümölcsdenevérek vesesejtjei módosították összetételüket, hogy jobban alkalmazkodjanak a magas cukortartalmú étrendhez.
A cukorbetegség jelentős egészségügyi probléma és komoly költségekkel jár a társadalom számára. Ezért fontos új megközelítéseket találni a kezelésére. A mi kutatásunk azt mutatja, hogy a természetben található állatok tanulmányozása segíthet új megközelítéseket kidolgozni a cukorbetegség kezelésére.
A szerzők a belize-i Bat-a-thon során egy gyümölcsdenevért választanak ki a hálóból.
Ami még nem ismert
Bár tanulmányunk számos lehetséges terápiás célpontot tárt fel a cukorbetegség kezelésére, további kutatásokra van szükség annak igazolásához, hogy a gyümölcsdenevérek DNS-szekvenciái segíthetnek-e megérteni, kezelni vagy gyógyítani a cukorbetegséget emberekben.
Lehetséges, hogy néhány a gyümölcsdenevéreinkben talált lelet nem kapcsolódik az anyagcseréhez, vagy csak a jamaicai gyümölcsdenevérek specifikus jellemzője. Mivel közel 200 fajta gyümölcsdenevér létezik, további denevérek tanulmányozása segíthet a kutatóknak tisztázni, hogy melyik DNS-szekvencia releváns a cukorbetegség kezelésében.
Emellett a vizsgálatunk csak a denevérek hasnyálmirigyére és veséjére összpontosított. Az anyagcserében szerepet játszó más szervek, például a máj és a vékonybél elemzése hozzájárulhat ahhoz, hogy átfogóbb képet kapjunk a gyümölcsdenevérek anyagcseréjéről, és hogy hatékonyabb kezeléseket tervezhessünk.
Mi a következő lépés?
Csapatunk jelenleg teszteli azokat a szabályozó DNS-szekvenciákat, amelyek lehetővé teszik a gyümölcsdenevérek számára, hogy sok cukrot fogyasszanak. Vizsgáljuk, hogy ezeket a szekvenciákat lehet-e felhasználni az emberek glükózszintjének jobb szabályozására.
Ezt azzal tesszük, hogy a gyümölcsdenevérekkel azonosított szabályozó DNS-szekvenciákat beillesztjük egerekbe, majd teszteljük, hogy ezek az egerek mennyire képesek szabályozni a glükózszintjüket.
Wei Gordon a Menlo College biológiai tanára, míg Nadav Ahituv a Biomérnöki és Terápiás Tudományok Tanszékének professzora, valamint a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem Humán Genetikai Intézetének igazgatója. Ez a cikk újra kiadásra került A beszélgetés közösségi licenc alatt.olvassa el az eredeti cikket.
A cikk eredeti nyelven itt érhető el: https://www.discovermagazine.com/planet-earth/why-dont-fruit-bats-get-diabetes-new-understanding-of-how-theyve-adapted-to
