Uno studio svela la dote estrema dei mammiferi alati: "Speriamo aiuti a capire come proteggere uomo da malattia metabolica"
Uno studio 'collega' diabete e pipistrelli. I livelli di zucchero nel loro sangue "sono i più alti mai visti in natura. Livelli che sarebbero letali o manderebbero in coma un mammifero, ma non i pipistrelli. Stiamo osservando una nuova caratteristica che non sapevamo fosse possibile". La ricercatrice Jasmin Camacho parla così della scoperta del suo gruppo, illustrata in un lavoro pubblicato su 'Nature Ecology and Evolution'. Gli scienziati dello statunitense Stowers Institute for Medical Research hanno voluto andare a fondo su questa dote da record dei pipistrelli, perché scoprire il loro segreto potrebbe avere implicazioni anche per l'uomo.
Quanto osservato, infatti, suggerisce che i piccoli mammiferi alati hanno sviluppato strategie per sopravvivere, e persino prosperare, con questa caratteristica estrema degli zuccheri alle stelle. La speranza degli autori è che saperne di più possa aiutare a comprendere meglio anche malattie umane come il diabete, e aprire la via a strategie per proteggere meglio la nostra salute.
Gli esseri umani devono regolare le concentrazioni di zucchero nel sangue per rimanere in salute e alimentare le proprie cellule. Troppo zucchero o troppo poco può causare gravi complicazioni e un livello elevato nel sangue è segno distintivo di diabete. La ricerca offre uno sguardo sull'evoluzione e sui pipistrelli.
Le due co-autrici, Camacho e Andrea Bernal-Rivera spiegano che 30 milioni di anni fa i pipistrelli dal naso a foglia neotropicali vivevano solo di insetti. Da allora, però, si sono diversificati in molte specie cambiando anche la loro 'dieta'. Dagli insetti, le diverse linee di discendenza si sono specializzate in menu che spaziano da frutta a nettare, carne e tutto il resto, persino solo sangue.
Il team è andato fin nelle giungle dell'America Centrale, del Sud America e dei Caraibi per condurre un lavoro sul campo per diversi anni, eseguendo test di tolleranza al glucosio, misurando la concentrazione di zucchero nel sangue su quasi 200 pipistrelli catturati in natura di 29 specie diverse, dopo una singola somministrazione di uno dei tre tipi di zuccheri associati a diete di insetti, frutta o nettare. "Abbiamo osservato i vari modi in cui lo zucchero viene assimilato, assorbito, immagazzinato e utilizzato nel corpo, e come questo processo si sia specializzato a causa delle diverse diete", illustra Bernal-Rivera.
"Speriamo di poter estendere questa comprensione ad altri mammiferi, compresi gli esseri umani", aggiunge Camacho. Il meccanismo per mantenere i livelli di zucchero nel sangue entro un intervallo ristretto e sano è chiamato omeostasi del glucosio, che è tipicamente regolata dall'ormone insulina ed è ciò che va storto nel diabete. Diverse specie di pipistrelli dal naso a foglia rivelano uno spettro di adattamenti all'omeostasi del glucosio, che vanno da cambiamenti nell'anatomia intestinale ad alterazioni genetiche per le proteine che trasportano lo zucchero dal sangue alle cellule.
"I pipistrelli della frutta hanno perfezionato il loro percorso di segnalazione dell'insulina per abbassare la glicemia", racconta Camacho. "All'altro estremo, i pipistrelli del nettare possono tollerare alti livelli di glicemia, simili a quelli osservati nelle persone con diabete non regolato. Hanno sviluppato un meccanismo diverso, e non sembra dipendere dall'insulina". Sebbene il modo preciso in cui gestiscono il glucosio sia ancora oggetto di studio, i ricercatori hanno trovato potenziali indizi per strategie metaboliche alternative per la regolazione del glucosio. È stato osservato che i pipistrelli con diete ricche di zucchero hanno porzioni più lunghe dell'intestino e cellule intestinali con aree di superficie maggiori per assorbire i nutrienti dal cibo, rispetto ai pipistrelli con altre diete. Inoltre, i pipistrelli del nettare hanno un'espressione continua di un gene responsabile del trasporto dello zucchero, caratteristica osservata anche in una specie di colibrì.
"Questo studio stabilisce risorse estremamente importanti per il settore", commenta Nadav Ahituv, docente di bioingegneria e genetica dell'Università della California, San Francisco. "Fornisce non solo caratteristiche metaboliche di varie specie di pipistrelli con diete diverse, ma anche la loro morfologia intestinale e regioni genomiche candidate e differenze strutturali proteiche che potrebbero guidare gli adattamenti dietetici. I set di dati alimenteranno la ricerca futura e potrebbero far progredire lo sviluppo di nuove terapie per una varietà di malattie metaboliche negli esseri umani".
