Fledermäuse aus der Familie der Blattnasenfledermäuse bieten ein faszinierendes Beispiel für evolutionäre Anpassungen, die ein Überleben bei extremen Blutzuckerspiegeln ermöglichen, Spiegel, die für die meisten Säugetiere tödlich wären. Forscher des Stowers Institute for Medical Research haben herausgefunden, dass diese Tiere eine unglaublich hohe Zuckertoleranzschwelle haben, was neue Fragen zu potenziellen Therapien für Stoffwechselstörungen wie Diabetes aufwirft. Diese Anpassung ermöglicht es den Fledermäusen nicht nur zu überleben, sondern auch in Umgebungen, in denen die Ernährung reich an Zucker ist, wie z.B. Nektar und Früchte, zu gedeihen.

In den letzten 30 Millionen Jahren haben sich diese Arten entwickelt und an verschiedene Nahrungsquellen angepasst. Zum Beispiel, während ihre Vorfahren ausschließlich von Insekten lebten, ernähren sich heute einige Fledermausarten nur von Nektar oder Früchten, während andere die Fähigkeit entwickelt haben, Blut oder sogar Fleisch zu konsumieren. Diese diätetische Diversifizierung hat zu evolutionären Veränderungen in der Art und Weise geführt, wie Fledermäuse Glukosespiegel in ihren Körpern regulieren. Wissenschaftler glauben, dass das Verständnis dieser Mechanismen bei der Entwicklung neuer Methoden zur Behandlung von Diabetes bei Menschen helfen könnte.

Eine der wichtigsten Erkenntnisse der Forscher ist, dass Fledermäuse mit hohen Blutzuckerspiegeln genetische Mutationen haben, die eine kontinuierliche Expression des Gens ermöglichen, das für den Zuckerverkehr in die Zellen verantwortlich ist. Im Gegensatz zu Menschen, bei denen unkontrollierte Blutzuckerspiegel zu Diabetes führen können, erleben diese Fledermäuse keine schädlichen Auswirkungen dank spezifischer Anpassungen in ihren Eingeweiden und Zellen. Konkret haben nektarfressende Fledermäuse deutlich längere Darmwände und größere Zelloberflächen zur Nährstoffaufnahme. Diese physiologischen Veränderungen ermöglichen es ihnen, Zucker schneller und effizienter zu verarbeiten, wodurch das Risiko toxischer Glukosespiegel im Blut verringert wird.

Das Forschungsteam führte mehrere Jahre lang Feldexpeditionen in den tropischen Wäldern Mittel- und Südamerikas sowie der Karibik durch, um nahezu 200 Fledermäuse aus 29 verschiedenen Arten zu analysieren. Jede Art wurde getestet, nachdem sie einen von drei Zuckertypen konsumiert hatte, die mit ihrer spezifischen Ernährung – Insekten, Früchten oder Nektar – verbunden sind. Die Ergebnisse zeigten, dass verschiedene Fledermausarten unterschiedliche Mechanismen zur Verarbeitung von Zucker nutzen, was auf eine tiefe evolutionäre Anpassung basierend auf ihren Ernährungsgewohnheiten hinweist.

Diese Unterschiede sind insbesondere bei Arten, die Nektar konsumieren, deutlich sichtbar, da diese Arten eine Resistenz gegen hohe Blutzuckerspiegel zeigen, die denen bei Menschen mit unkontrolliertem Diabetes ähnlich ist. Im Gegensatz zu Menschen benötigen diese Fledermäuse jedoch kein Insulin zur Regulierung des Blutzuckerspiegels, sondern haben einen anderen, bisher unbekannten Mechanismus entwickelt. Wissenschaftler versuchen nun herauszufinden, wie dieser alternative Mechanismus zur Zuckerregulation funktioniert, was neue Einblicke in die Behandlung von Diabetes bei Menschen bieten könnte.

Ein an der Forschung beteiligter Wissenschaftler, Nadav Ahituv, hebt hervor, dass diese Ergebnisse einen wichtigen Schritt zum Verständnis darüber darstellen, wie Ernährung und evolutionäre Anpassungen Stoffwechselprozesse beeinflussen. Diese Forschung bereichert nicht nur unser Verständnis von Fledermäusen, sondern eröffnet auch Möglichkeiten für weitere Untersuchungen von Stoffwechselkrankheiten bei Säugetieren, einschließlich Menschen. Diese Entdeckungen könnten eines Tages zur Entwicklung neuer Therapien führen, die helfen, die Blutzuckerspiegel bei Patienten mit Diabetes zu regulieren.

Weitere Analysen der Gene, die für den Zuckerverkehr bei Fledermäusen verantwortlich sind, sowie strukturelle Anpassungen ihrer Eingeweide könnten wertvolle Hinweise für die Entwicklung neuer therapeutischer Methoden liefern. Während die Forschung fortschreitet, hoffen die Wissenschaftler, dass ihre Ergebnisse dazu beitragen werden, bessere Modelle für das Verständnis und die Behandlung von Stoffwechselstörungen zu schaffen, wodurch die Lebensqualität der Patienten weltweit erheblich verbessert wird.

Quelle: Stowers Institute