سطح بسیار بالای قند خون در خفاش‌ها امیدی تازه برای تحقیقات دیابت: مطالعه
یک مطالعه جدید نشان داده است که خفاش‌ها بالاترین سطح قند خون طبیعی در میان پستانداران را دارا هستند که نشان می‌دهد آن‌ها استراتژی‌های منحصربه‌فردی برای بقا و شکوفایی در این وضعیت فوق‌العاده ایجاد کرده‌اند.
محققان در مؤسسه تحقیقات پزشکی استاورز بر این باورند که این یافته‌ها می‌تواند توانمندی‌های جدیدی برای درمان بیماری‌های متابولیکی با بررسی تطابق‌های تکاملی در خفاش‌ها ارائه دهد.
یاسمین کاماچو، محقق پسادکترا در مؤسسه تحقیقات پزشکی استاورز و یکی از نویسندگان این مطالعه به Interesting Engineering گفت: “از آنجا که خفاش‌ها دارای تخصص غذایی هستند که انواع مختلف غذاها را در بین پستانداران در بر می‌گیرد، ما برای اولین بار می‌توانیم مکانیسم‌های تکامل متابولیکی در پاسخ به رژیم غذایی را مطالعه کنیم.”
کاماچو گفت: “مطالعه ما سطح قند خونی را گزارش می‌کند که بالاترین سطح دیده شده در طبیعت است— سطحی که برای پستانداران مرگبار و باعث کما می‌شود، اما نه برای خفاش‌ها. ما یک ویژگی جدید را مشاهده می‌کنیم که نمی‌دانستیم ممکن است.”
مطالعه خفاش‌ها برای درک متابولیسم گلوکز
سی میلیون سال پیش، خفاش برگ‌دماغی نئوتروپیکالی به‌طور انحصاری از حشرات تغذیه می‌کرد. با گذشت زمان، این خفاش‌ها به گونه‌های متنوعی تکامل یافتند که هر کدام به یک رژیم غذایی متفاوت تطابق یافتند. امروزه، خط‌های مختلفی از این خفاش‌ها رژیم‌های غذایی تخصصی دارند که شامل میوه‌ها، شهد، گوشت و حتی خون می‌شود.
کاماچو به IE گفت: “خفاش‌ها دارای طیف وسیعی از تخصص‌های غذایی غیرمعمول هستند که شامل شهد، میوه، حشرات، گوشت، ماهی و حتی خون می‌شود. این تنوع غذایی به محققان اجازه می‌دهد که تطابق‌های متابولیکی مختلف را در یک گروه تک‌گونه‌ای مطالعه کنند و به بینش‌های جدیدی در مورد چگونگی تأثیر رژیم غذایی بر متابولیسم برسند. هیچ گروه دیگری از پستانداران این نوع تنوع غذایی را نشان نمی‌دهند.”
علاوه بر تطابق‌های غذایی‌شان، خفاش‌ها با فشار زیادی از پرواز مواجه هستند که به بدنشان استرس زیادی وارد می‌کند. با وجود این، خفاش‌ها تکامل یافته‌اند تا سیستم‌های ایمنی قوی و سلامت متابولیک خود را حفظ کنند، که به آن‌ها اجازه می‌دهد با وجود سطح بالای استرس اکسیداتیو تولید شده توسط متابولیسم‌شان به خوب زندگی کنند.
کاماچو می‌گوید: “از آنجا که پرواز نیز فشار زیادی به بدن وارد می‌کند، خفاش‌ها سیستم‌های ایمنی قوی و سلامت متابولیک خود را حفظ می‌کنند با وجود اینکه در معرض سطح بالای استرس اکسیداتیو از متابولیسم‌شان قرار دارند. توانایی آن‌ها برای تعادل بین عملکرد ایمنی و فرآیندهای متابولیکی آن‌ها را به یک مدل عالی برای مطالعه تعامل بین متابولیسم و سلامت ایمنی تبدیل می‌کند.”
“آنچه حتی جالب‌تر است، این است که با وجود نرخ متابولیک بالای‌شان، بسیاری از گونه‌های خفاش دارای طول عمرهای استثنایی به نسبت اندازه‌شان هستند. این پارادوکس مدلی را برای بررسی رابطه بین متابولیسم، پیری و طول عمر فراهم می‌کند و دیدگاه‌های سنتی که نرخ‌های متابولیک بالاتر به عمر کوتاه‌تر می‌انجامد را به چالش می‌کشد,” او توضیح می‌دهد.
نقش روده در مدیریت سطح قند خون
برای بررسی چگونگی تطبیق خفاش‌ها با رژیم‌های غذایی متنوع، محققان به کارهای میدانی گسترده‌ای در جنگل‌های آمریکای مرکزی، آمریکای جنوبی و کارائیب پرداختند. این مأموریت‌های صید و رهاسازی شامل اجرای تست‌های تحمل گلوکز بر روی حدود 200 خفاش وحشی از 29 گونه مختلف بود. پس از غذا دادن به خفاش‌ها با یکی از سه نوع قند که با رژیم‌های غذایی حشرات، میوه‌ها یا شهد تطابق داشت، محققان غلظت قند در خون خفاش‌ها را اندازه‌گیری کردند.
این مطالعه نشان داد که گونه‌های مختلف خفاش‌های برگ‌دماغی تطابق‌های مختلفی برای حفظ سطح گلوکز سالم دارند. این تطابق‌ها شامل تغییرات در آناتومی روده و تغییرات ژنتیکی است که پروتئین‌هایی که قند را از خون به سلول‌ها منتقل می‌کنند تحت تأثیر قرار می‌دهد.
“ما به درک‌های کلیدی در نقش روده در تنظیم سطح گلوکز خون که یکی از عوامل بحرانی در خطر ابتلا به دیابت است، دست یافته‌ایم. تطابق‌های مشاهده شده در خفاش‌ها منجر به سطوح گلوکز خون بالاتر از 750 mg/dL شد—بالاترین سطح ثبت شده در میان پستانداران.”
“این یافته‌ها دوازده‌گانه (بخشی از روده کوچک) را به عنوان یک تنظیم‌کننده مهم گلوکز خون و هدفی امیدبخش برای درمان‌های آینده که معطوف به کاهش جذب قند پس از وعده‌های غذایی برای بهبود کنترل گلیسمیک در مبارزه با اپیدمی دیابت انسانی است برجسته می‌کند.” کاماچو به IE گفت.
این مطالعه در Nature Ecology & Evolution منتشر شده است.
