Слепая рыба с мутацией поможет в лечении сахарного диабета

10.05.2018
Команда биологов из Гарвардской медицинской школы провела исследования лучеперой рыбы Astyanax mexicanus, а точнее ее подвида - пещерной слепой тетры, обитающей в пресноводных водоемах Северной Америки (Мексика, южные штаты США). Всего насчитывается около 30 популяций этого вида. Рыба известна тем, что не только утратила зрение, но и глаза - они при рождении имеются, но постепенно зарастают кожей, после чего атрофируются.

Mexicanus - альбинос с необычайно красивым бело-розовым окрасом. Рыба достаточно хорошо ориентируется в пещерных водоемах с помощью боковой линии, чувствительной к малейшим колебаниям и перепадам давления.

Слепая рыба с мутацией поможет в лечении сахарного диабета

У спелеофауны, и A. mexicanus не исключение, особые источники питания, весьма скудный рацион. Пища, преимущественно, приносится вместе с наводнениями, во время которых рыба отъедается вдоволь и формирует жировые запасы. Именно они и помогают выжить в голодные периоды.

Несмотря на то, что значительную часть жизни пещерная тетра голодает, на протяжении своей жизни остается весьма упитанной. Ученые долго не могли разгадать этот феномен, пока не удалось расшифровать генетический код вида. Специалисты из США выявили мутировавший ген аппетита MC4R. Исследователи уверены, что дальнейшие исследования мутации, спровоцировавшей изменения аппетита, помогут в будущем побороть эпидемию ожирения у людей.

Второе открытие, которые сделали специалисты Гарвардской медицинской школы - наличие мутации в гене, отвечающем за резистентность тканей к инсулину. Пещерная тетра медленно усваивает инсулин, фактически ее органы покрыты слоем сахара и при этом продолжают нормально функционировать. Подобное состояние у человека вызвало бы серьезные повреждения, вплоть до омертвения почек, тканей сердца, нервной системы.

Ариэль Аспирас, один из участников команды исследователей, рассказал: "Открытие просто взорвало мозг. Сбои в регуляции обмена глюкозы вызывают серьезные проблемы. Но не у слепой рыбы, для которой нарушение наоборот стало своеобразным спасением."


Мисти Риддл добавил: "Когда белки буквально пропитываются и покрываются сахаром, они не способны правильно функционировать. У пещерных же рыб сахар высокий, но на состоянии белков это никак не сказывается."


Ученые пока еще полностью не изучили метаболизм слепой тетры. Но первые результаты уже есть.

Биологи сравнили популяции пещерных рыб с их сородичами, обитающими в открытых водоемах. Оказалось, что у обоих видов продолжительность жизни, показатели рождаемости приблизительно одинаковые. Более того, процессы старения у слепой тетры проходят медленнее, и это при избыточном весе, высоком уровне сахара. При скрещивании слепой и "зрячей" рыб оказалось, что часть гибридов унаследовали мутацию - как сразу после кормления, так и после продолжительного голодания уровень сахара у них остается повышенным.

После продолжительного изучения генетикам удалось найти мутации, отвечающие за инсулинорезистентность. Изменения были выявлены в гене рецептора инсулина - аминокислотное соединение пролин заменено лейцином. В рамках исследования подобная мутация была спровоцирована у рыбок Данио-рерио. И в этом случае возникла резистентность к инсулину, быстрый набор веса.

Подобная генетическая мутация встречается и у людей, известна как синдром Рабсона-Менденхолла. Это одна из самых тяжелых форм невосприимчивости к инсулину, которая вызывает опасные для жизни осложнения.

Соавтор исследования, Николас Ронер заключил: "Эволюция работает миллионы лет, и я думаю она намного умнее, чем самый мощный суперкомпьютер с искусственным интеллектом. Глупо не брать ее разработки в расчет."


Главная задача исследований - найти и создать новые методы, которые помогут управлять уровнем глюкозы, контролировать метаболические процессы и побороть нарушения обмена веществ. Биологов поразил тот факт, что несмотря на проблемы, пещерные рыбы остаются в хорошей форме. Сейчас стоит задача обнаружить защитные механизмы, которые могут принести много пользы и людям.


Возврат к списку