Тучные гризли помогут в разработке лечения от диабета

В октябре медведи гризли больше всего напоминают пациентов с ожирением

(фото Kevin Corbit).

Гризли блокируют экспрессию гена PTEN в жировой ткани, но больше нигде в организме

(фото Wikimedia Commons).

Каждый год на границе лета и осени медведи гризли устраивают себе праздник живота. Как следует отъевшись, они укладываются в берлоги, где накапливают жир и экономно его расходуют до весны. Однако несмотря на ежегодное ожирение, эти животные совершенно не страдают от метаболических заболеваний, в том числе и от диабета, который часто встречается у полных людей.

Команда исследователей решила разобраться в этом вопросе подробнее. В рамках своей работы учёные изучали биологические процессы, регулирующие уровень сахара в крови гризли, а также то, что их запускает. В результате биологи пришли к интересным выводам, которые могут лечь в основу лечения диабета у людей в будущем.

"Медведи, в особенности гризли, не самые удобные в мире подопытные животные. Они опасны, крупны и довольно неуклюжи. Однако изучать метаболические заболевания на грызунах — плохая идея, а над гризли все самые необычные эксперименты природа уже провела. Мы считаем, что их организм может стать ключом к разгадке лечения многих заболеваний, не только диабета", — говорит ведущий автор исследования Кевин Корбит (Kevin Corbit), который в данный момент работает в биотехнологической компании AmGen.

Для реализации своей идеи биотехнологи во главе с Корбитом объединились с зоологами из Вашингтона, специализирующимися конкретно на природе вида Ursus arctos horribilis. Вместе они изучали животных, переселённых в колонию рядом с рекой Снейк в Вашингтоне из Йеллоустонского национального парка.

В октябре медведи гризли больше всего напоминают пациентов с ожирением
В октябре медведи гризли больше всего напоминают пациентов с ожирением
(фото Kevin Corbit).

Корбит и его коллеги измеряли уровень сахара в крови медведей трижды: в октябре, во время предзимнего обжорства; в январе, когда животные впадали в спячку; и в мае, когда они проснулись. Учёные обнаружили, что уровень сахара в крови медведей оставался удивительно стабильным, как и концентрации инсулина.

Как правило, пациенты с ожирением часто становятся резистентными к инсулину, что приводит к резким скачкам уровня глюкозы в крови. Чтобы понять, происходит ли то же самое у медведей, исследователи вводили им дозы инсулина и следили за реакцией организма.

Наиболее заметной была реакция в период кормления перед спячкой, когда животные макимально напоминали людей с ожирением. Гризли чуть было не погибли от минимальных доз инсулина, которые вводят даже детям по несколько раз в день. Так учёные поняли, что медведи не становятся инсулинорезистентными, вместо этого у них наблюдалось повышение чувствительности к этому гормону. К счастью, все "испытуемые" остались живы и здоровы.

При более подробном рассмотрении биологических процессов Корбит и его коллеги обнаружили, что экспрессия PTEN-белка, который регулирует рост и деление клеток, была снижена в жировой ткани у медведей с ожирением, но не в других тканях, которые проверяли исследователи. Об этих выводах Корбит и его команда сообщили в статье, опубликованной в журнале Cell Metabolism.

Гризли блокируют экспрессию гена PTEN в жировой ткани, но больше нигде в организме
Гризли блокируют экспрессию гена PTEN в жировой ткани, но больше нигде в организме
(фото Wikimedia Commons).

О том, что работа гена PTEN и белка, который он экспрессирует, связана с диабетом, учёные знали ещё в 2012 году. Тогда команда из Оксфордского университета доказала, что люди, у которых отсутствует копия гена PTEN, как правило, страдают ожирением, но метаболически считаются здоровыми. К тому же, участники исследования, не имевшие копии гена PTEN, были склонны к раку.

Медведи же в ходе эволюции обрели возможность дезактивировать ген PTEN исключительно в жировой ткани, не влияя на экспрессию этого гена в других тканях организма. Это говорит о том, что в будущем подобную стратегию можно будет разработать и для людей, но перед этим биологам ещё предстоит провести серию экспериментов на медведях гризли.

Также по теме:
Обезьяны, потребляющие меньше калорий, живут дольше
Удаление одного гена уменьшило жировые отложения и замедлило старение мышей
Медики нашли способ уменьшить генетическую предрасположенность к ожирению
Кишечные бактерии, провоцирующие ожирение, распределили по географическим широтам
К 2030 году почти каждый второй американец будет страдать от ожирения