Способность впадающих в спячку медведей регулировать уровень инсулина сократилась до восьми белков

Кормление медом спящих медведей помогло исследователям из Университета штата Вашингтон найти потенциальные генетические ключи к контролю над ом у медведей, что в конечном итоге может привести к лечению диабета у людей.


Каждый год медведи набирают огромное количество веса, а затем месяцами почти не двигаются, поведение, которое привело бы к диабету у людей, но не у медведей, чьи тела могут включать и выключать резистентность к инсулину почти как переключатель. В поисках медвежьего секрета ученые из WSU наблюдали тысячи изменений в экспрессии генов во время спячки, но теперь исследовательская группа сузила это число до восьми белков.

«Кажется, существует восемь белков, которые работают либо независимо, либо вместе, чтобы модулировать чувствительность и резистентность к инсулину, которые наблюдаются у спящих медведей», — сказала Джоанна Келли, генетик-эволюционист WSU и соответствующий автор исследования, опубликованного в iScience. «У всех этих восьми белков есть человеческие гомологи. Они не уникальны для медведей. Те же самые гены есть у людей, так что это означает, что, возможно, есть прямая возможность для трансляции».

Исследовательская группа проанализировала изменения в культурах клеток медведя, подвергшихся воздействию сыворотки крови, взятой у медведей гризли, размещенных в Медвежьем центре WSU. И клетки, и сыворотка крови были взяты у медведей во время активного и спящего сезонов, а также в период прерванной спячки, когда исследователи кормили медведей медовой водой.

В лаборатории исследователи объединили различные клеточные культуры и сыворотки, например, клеточную культуру из сезона гибернации с сывороткой из активного сезона, чтобы проанализировать произошедшие генетические изменения.

Из всех комбинаций именно сыворотка периода кормления в середине спячки больше всего помогла в идентификации ключевых белков.

«Кормление медведей всего на две недели во время спячки позволило нам контролировать другие параметры, такие как продолжительность светового дня и температура, а также доступность пищи», — сказал Келли.

Медведи обычно встают и немного двигаются во время спячки, но они обычно не едят, не мочатся и не испражняются. Исследователи использовали эти моменты бодрствования, чтобы предложить медведям медовую воду, одно из их любимых лакомств, в рамках другого исследования, которое показало, что лишний сахар нарушил их поведение в спячке. Затем Келли и ее коллеги использовали образцы того периода исследования для генетического анализа.

Когда исследователи поместили сыворотку от нарушенной гибернации в культуру клеток, взятую у медведей, регулярно впадающих в спячку, они обнаружили, что эти клетки начали демонстрировать изменения в генной активности, подобные изменениям в активных сезонных клетках.