Nietoperze z rodziny nietoperzy liściastych stanowią fascynujący przykład ewolucyjnych przystosowań, które umożliwiają przetrwanie przy ekstremalnych poziomach cukru we krwi, poziomach, które byłyby śmiertelne dla większości ssaków. Badacze z Instytutu Stowersa ds. Badań Medycznych odkryli, że te zwierzęta mają niesamowicie wysoką tolerancję na cukier, co otwiera nowe pytania dotyczące potencjalnych terapii dla zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca. To przystosowanie nie tylko pozwala nietoperzom przetrwać, ale także umożliwia im rozwój w środowiskach, gdzie dieta jest bogata w cukier, takich jak nektar i owoce.

W ciągu ostatnich 30 milionów lat te gatunki rozwijały się i dostosowywały do różnych źródeł pożywienia. Na przykład, podczas gdy ich przodkowie żyli wyłącznie na owadach, dziś niektóre gatunki nietoperzy żywią się tylko nektarem lub owocami, podczas gdy inne rozwinęły zdolność do spożywania krwi lub nawet mięsa. Ta dywersyfikacja diety doprowadziła do ewolucyjnych zmian w sposobie, w jaki nietoperze regulują poziomy glukozy w swoim ciele. Naukowcy uważają, że zrozumienie tych mechanizmów może pomóc w opracowywaniu nowych metod leczenia ludzi z cukrzycą.

Jednym z kluczowych odkryć badaczy jest to, że nietoperze z wysokimi poziomami cukru we krwi mają mutacje genetyczne, które umożliwiają nieprzerwaną ekspresję genu odpowiedzialnego za transport cukru do komórek. W przeciwieństwie do ludzi, u których niekontrolowane poziomy cukru we krwi mogą prowadzić do cukrzycy, te nietoperze nie doświadczają szkodliwych skutków dzięki specyficznym przystosowaniom w jelitach i komórkach. Konkretnie, nietoperze żywiące się nektarem mają znacznie dłuższe ściany jelit i większe powierzchnie komórek do wchłaniania składników odżywczych. Te zmiany fizjologiczne pozwalają im na szybsze i skuteczniejsze przetwarzanie cukru, co zmniejsza ryzyko toksycznych poziomów glukozy we krwi.

Zespół badawczy przeprowadził kilkuletnie ekspedycje terenowe w tropikalnych lasach Ameryki Środkowej i Południowej oraz na Karaibach, aby przeanalizować niemal 200 nietoperzy z 29 różnych gatunków. Każdy gatunek był testowany po spożyciu jednego z trzech rodzajów cukru, związanych z ich specyficzną dietą – owadami, owocami lub nektarem. Wyniki wykazały, że różne gatunki nietoperzy używają różnych mechanizmów do przetwarzania cukru, co wskazuje na głębokie ewolucyjne przystosowanie oparte na ich nawykach żywieniowych.

Te różnice są szczególnie widoczne w przypadku gatunków, które spożywają nektar, ponieważ te gatunki wykazują odporność na wysokie poziomy cukru we krwi, podobne do tych, które występują u ludzi z niekontrolowaną cukrzycą. Jednak w przeciwieństwie do ludzi, te nietoperze nie potrzebują insuliny do regulacji poziomu cukru we krwi, lecz rozwinęły inny, dotąd nieznany mechanizm. Naukowcy starają się teraz ustalić, jak dokładnie działa ten alternatywny mechanizm regulacji cukru, co może dostarczyć nowych informacji na temat leczenia cukrzycy u ludzi.

Jednym z naukowców zaangażowanych w badania, Nadav Ahituv, podkreśla, że te odkrycia stanowią ważny krok w kierunku zrozumienia, jak dieta i ewolucyjne przystosowania wpływają na procesy metaboliczne. Badania te nie tylko wzbogacają naszą wiedzę na temat nietoperzy, ale także otwierają możliwości dalszych badań nad chorobami metabolicznymi u ssaków, w tym u ludzi. Odkrycia te mogą pewnego dnia doprowadzić do opracowania nowych terapii, które pomogą w regulacji poziomu cukru we krwi u pacjentów z cukrzycą.

Dalsze analizy genów odpowiedzialnych za transport cukru u nietoperzy oraz przystosowań strukturalnych ich jelit mogą dostarczyć cennych wskazówek do opracowania nowych metod terapeutycznych. W miarę postępu badań, naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia pomogą stworzyć lepsze modele do zrozumienia i leczenia zaburzeń metabolicznych, co znacznie poprawiłoby jakość życia pacjentów na całym świecie.

Źródło: Instytut Stowersa