W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Nature Ecology and Evolution” naukowcy opisują przypadek nietoperzy, u których poziomy cukru we krwi są tak wysokie, że u innych ssaków doprowadziłyby do śpiączki lub śmierci! Zaskakujący okazał się jednak fakt, że dla tych nietoperzy parametry te stanowią normę. Tak ekstremalne stężenia glukozy we krwi nie tylko nie są zagrożeniem dla tych zwierząt, ale często bywają wręcz warunkiem ich przetrwania!

Adaptacje metaboliczne

Historia ewolucyjna neotropikalnych nietoperzy, które stanowią przedmiot badań, sięga 30 mln lat. Początkowo żywiły się one wyłącznie owadami, jednak z czasem ich dieta stała się bardziej różnorodna i dostosowana do innego rodzaju pożywienia – owoców, nektarów czy krwi. Dzięki temu naukowcy mogą poddać analizie to, w jaki sposób różnorodne diety wpłynęły na adaptacje metaboliczne u tych zwierząt.

Przebieg badania

Ostatnie badania przeprowadzone w Ameryce Środkowej, Ameryce Południowej i na Karaibach obejmowały pomiary tolerancji glukozy u prawie 200 dziko złapanych nietoperzy należących do 29 gatunków, których dieta opierała się na owadach, owocach lub nektarze. Naukowcy zaobserwowali u nich różne sposoby wchłaniania, gromadzenia i wykorzystania cukru w organizmie oraz wyspecjalizowanie tych procesów w zależności od rodzaju pożywienia. Ponadto badanie dowiodło, że różne gatunki nietoperzy liścionosych wykazują spektrum adaptacji do utrzymywania poziomu cukru we krwi w odpowiednim zakresie – od zmian w anatomii jelit, po zmiany genetyczne w białkach transportujących cukier z krwi do komórek. Przykładowo, nietoperze owocożerne wykształciły bardziej efektywne szlaki sygnalizacji insulinowej, co pozwala im obniżać poziom cukru we krwi. Z kolei nietoperze żywiące się nektarem tolerują wysokie stężenia glukozy, podobne do tych obserwowanych u osób z niekontrolowaną cukrzycą.

Kluczowe wnioski i przyszłość badań

Choć dokładny sposób, w jaki nietoperze nektarowe radzą sobie z utrzymaniem prawidłowego poziomu glukozy, jest wciąż przedmiotem badań, naukowcy odkryli potencjalne wskazówki dotyczące alternatywnych strategii metabolicznych regulujących poziom glukozy. Zaobserwowano, że nietoperze, których dieta jest bogata w cukier, mają dłuższe odcinki jelit i komórki jelitowe o większej powierzchni do wchłaniania składników odżywczych z pożywienia w porównaniu z nietoperzami odżywiającymi się innym pokarmem. Ponadto nietoperze nektarowe, różniące się od nietoperzy owocożernych, wykazują ciągłą ekspresję genu odpowiedzialnego za transport cukru (co jest cechą obserwowaną również u kolibrów). Badania te nie tylko dostarczają nowych danych na temat różnorodnych adaptacji dietetycznych u ssaków, ale mogą też stanowić podstawę do opracowania nowych terapii dla ludzi. Przedstawiają charakterystykę metaboliczną wielu gatunków nietoperzy, ale opisują także morfologię ich jelit, potencjalne regiony genomowe i różnice w strukturze białek, które mogą wpływać na adaptację do diety. Jak podkreśla dr Nadav Ahituv z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco, zgromadzone dane mogą przyczynić się do rozwoju nowych metod leczenia chorób metabolicznych, w tym cukrzycy.

Czy nietoperze mogą pomóc w leczeniu cukrzycy?

Zrozumienie, w jaki sposób różne gatunki nietoperzy radzą sobie z ekstremalnie wysokim poziomem cukru we krwi, może dostarczyć cennych informacji, które pomogą w opracowaniu nowych terapii dla ludzi. Mechanizmy, które pozwalają tym ssakom na bezpieczne funkcjonowanie z wysokim poziomem glukozy, który dla człowieka byłyby śmiertelny, mogą zostać wykorzystane do leczenia cukrzycy i innych chorób metabolicznych. 

Podsumowanie

Współczesne badania nad nietoperzami pokazują, jak niezwykłe adaptacje metaboliczne mogą dostarczyć wskazówek do rozwoju nowych metod leczenia chorób u ludzi. Zrozumienie mechanizmów, które pozwalają tym ssakom na przetrwanie z ekstremalnie wysokimi poziomami cukru we krwi, może pewnego dnia przyczynić się do ochrony zdrowia ludzkiego. Nietoperze oraz ich niesamowite zdolności mogą teraz pomóc nam w walce z cukrzycą i innymi chorobami metabolicznymi.