Al alimentar con agua de miel a osos hibernando , investigadores de la Universidad Estatal de Washington han descubierto pistas genéticas sobre cómo estos bruins pueden controlar su insulina. Sus resultados—publicados en iScience: podría conducir a mejores tratamientos para la diabetes para las personas.
La insulina es una hormona que se encuentra en la mayoría de los mamíferos y que regula los niveles de azúcar en la sangre del cuerpo, por ejemplo, diciéndole al hígado , músculo y células grasas para absorber el azúcar en la sangre, una fuente de energía. Pero si una gran cantidad de azúcar en la sangre ingresa al torrente sanguíneo, con el tiempo las células dejan de responder y se vuelven resistentes a la insulina. Esta es una causa principal de diabetes tipo 2 , una enfermedad que puede provocar ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y ceguera. Aproximadamente 1 de cada 10 estadounidenses , o alrededor de 37 millones personas, tienen diabetes tipo 2. Sin embargo, a diferencia de los humanos, los osos pueden controlar misteriosamente su resistencia a la insulina, encendiéndola y apagándola como un interruptor.
Para averiguar cómo, los investigadores extrajeron suero sanguíneo de seis osos pardos cautivos, de entre cinco y 13 años de edad, en el WSU Bear Center , un centro de investigación en Pullman, Washington. También recolectaron tejido graso de oso que usaron para cultivar cultivos celulares en el laboratorio. “Nos brinda una manera de probar cosas que no podríamos hacer en un oso adulto”, dice el coautor del estudio Blair Perry, investigadora postdoctoral en la universidad.
Este experimento ayudó al equipo a reducir el secreto de los osos para controlar su insulina: Ocho proteínas clave que parecen tener un papel único en la biología del oso, trabajando de forma independiente o en conjunto para regular insulina durante la hibernación.
Debido a que los humanos compartimos la mayoría de nuestros genes con los osos, comprender el papel de estas ocho proteínas podría enseñar a los científicos más sobre la resistencia a la insulina humana, dice Perry. Temporadas de osos
Osos pardos: encontrados en partes del oeste de EE. UU., Canadá y Alaska, experimente tres etapas en un año: activo, hiperfagia e hibernación. En la primavera y el verano, los enormes mamíferos pasan su tiempo buscando comida, apareándose y cuidando a sus crías. Luego, en el otoño, los animales pasan a la hiperfagia, cuando «prácticamente toda su energía se dedica a comer tanto como sea posible», dice Perry.
Durante este tiempo, los osos consumen hasta 20,000 calorías diarias y ganan a ocho libras cada día para prepararse para el próximo invierno.
Cuando los osos comienzan a hibernar a principios del invierno, dependen de sus depósitos de grasa para mantenerse durante los meses fríos. La hibernación es «más que un simple sueño profundo», dice Perry. «Muchos cambios fisiológicos permiten a los osos sobrevivir estos largos inviernos sin comida». Su tasa metabólica, su frecuencia cardíaca y su temperatura corporal disminuyen, y se vuelven resistentes a la insulina.
La experiencia de los osos en hibernación períodos de vigilia, durante los cuales se mueven pero no comen. Cuando los osos del estudio se despertaron, el equipo los alimentó con agua con miel, su golosina favorita, durante dos semanas y luego extrajo su sangre. El equipo ya había tomado muestras de sangre de los mismos osos durante la primavera y el verano.
Luego, en el En el laboratorio, los investigadores combinaron varios sueros sanguíneos con cultivos celulares de varios tipos; por ejemplo, mezclaron un cultivo celular de tejido graso tomado de osos en hibernación con suero sanguíneo tomado de osos activos. Esto permitió al equipo ver qué cambios genéticos ocurrirían dentro de las células.
De todas las combinaciones estudiadas, el suero extraído de los osos en hibernación alimentados con miel fue el que más ayudó a reducir esas ocho proteínas clave involucradas en la regulación de la sensibilidad y la resistencia a la insulina.
Para Mike Sawaya, biólogo de osos en Sinopah Wildlife Research Associates que no era involucrados en el estudio, la gran conclusión de este «estudio fascinante» es cuántas implicaciones puede tener la hibernación de los osos para la salud humana.
«Identificar esas ocho proteínas es un paso importante», dice, al igual que identificar «exactamente qué se activa y desactiva» cuando los osos cambian su resistencia a la insulina, dice.
¿Un paso más cerca de la prevención de la diabetes?
Si bien la resistencia a la insulina y sus consecuencias se comprenden bien, hay mucho que aprender sobre su genética. Estudiar cómo un oso entra y sale de la resistencia a la insulina cada año brinda a los científicos una «oportunidad única» para comprender mejor esto, agrega Perry. (Conozca un vínculo entre COVID-19 y el desarrollo de diabetes.)
Por ejemplo, descubrir cómo manipular esos Ocho proteínas en las personas podrían potencialmente «revertir la resistencia a la insulina de un ser humano», dice Perry. Tales medicamentos o intervenciones están muy lejos, «pero nos estamos acercando», dice.
Sawaya está de acuerdo en que esta es «definitivamente una pieza más del rompecabezas» y espera que desentrañar los misterios de la fisiología del oso pueda conducir a la prevención de la diabetes.
En estudios futuros, el equipo espera investigar exactamente cómo estas proteínas específicas desactivan la resistencia a la insulina en los osos.
