От хората до рибите и обратно
Мутация в гена, наречен MC4R, е докладвана от учените в миналото при някои хора, които имат неконтролируем апетит и впоследствие страдат от затлъстяване.
„Всички знаем, че хората имат различен метаболизъм, така че те наддават при различни интервали на хранене. Пещерните риби са пример за естествено подреждане, при което се е развил различен метаболизъм. "
"Познаването на техните биохимични механизми може също да има последици за човешкия метаболизъм и по този начин за човешкото здраве", каза Клифорд Табин.
Цикълът на пируването и глада
Въпросната риба (вид Astyanax mexicanus) се среща в североизточната част на Мексико. Има повърхностна форма и пещерна форма.
Той се отдели от повърхностната еволюция преди няколкостотин хиляди години. Постепенно тя загуби тъмния си цвят и в крайна сметка очите си.
Важно е, че поради липсата на поминък в пещерите, където храна се носи само от време на време с рафтинг след обилни дъждове, тя е придобила способността да гладува дълго време. Последните месеци без храна благодарение на бавното изгаряне на масивни натрупвания на мазнини от времето на изобилието.
Три месеца и повече
„Тези риби са много, много дебели, много по-дебели от повърхностните им аналози. И въпреки че са активни, техният метаболизъм работи много по-бавно “, каза членът на екипа Николас Ронер, също от Харвардското медицинско училище.
В лабораторни експерименти индивидите от пещерната форма са загубили само половината от теглото си след 2 месеца без храна в сравнение с гладуващите индивиди от повърхностната форма. След 3 месеца пещерните индивиди бяха напълно добре, докато повърхността започна да умира.
„Смятаме, че пещерните индивиди биха издържали много по-дълго поради огромните си запаси от мазнини“, добави Николас Ронер.
Ненаситен апетит
Изследванията показват, че тези мастни запаси се създават от рибите поради техния огромен апетит, с който те могат да консумират храна почти неограничено за кратко време, когато тя е на разположение. В някои пещери това може да бъде само веднъж или два пъти годишно.
До следващия празник те трябва да издържат на бавното усвояване на образуваната мазнина. Въпреки че не може да се каже, че те са спали по време на изобилие, по време на недостиг те до известна степен приличат на зимуващи животни.
Въпреки значителното наднормено тегло, пещерните риби живеят до относително напреднала възраст и не страдат от болести. Ако се открие това, което е отзад, може би ще работи и при лечението на затлъстели хора.
Годни дори при наднормено тегло
Ключът изглежда е гореспоменатата мутация в гена MC4R. В човешкия мозък два хормона регулират дейността на този ген. Лептин, подтискащо апетита и инсулин.
„Това е един от основните компоненти за поддържане на енергийния ви баланс. Когато хората се хранят на диета или обикновено се опитват да променят теглото си, в мозъка ви има регулатори, които ви поддържат на текущото си тегло. MC4R е един от тях “, обясни Ариел Аспирас.
Лабораторни мишки с генно инженерство без MC4R са силно затлъстели и постоянно гладни.
При хората MC4R мутациите са сред най-честите едногененни причини за наследствено затлъстяване. Включва същата мутация като мексиканските пещерни риби в този ген.
Подходящите мутации при пещерни риби намаляват активността на MC4R. Те облекчават механизма, който потиска апетита им.
В случая с хората това може да бъде катастрофално. Например, деца с MC4R мутации не могат да спрат да се хранят. За рибите това се оказа изгодно.
Хората като „дебел вид“?
В древното минало обаче това би могло да бъде полезно и за хората. Николас Ронер подчерта, че дори преди съвременната епидемия от затлъстяване, хората като биологичен вид са относително дебели. "В нашата еволюция той беше подкрепен от селекция, но не знаем защо", обясни той.
"Това е нещо, което много ме тревожи, че трябваше непрекъснато да се борим с това желание да ядем и пием сладки и мазни неща и че това е следствие от нашата еволюционна история."
„Ако използваме тези пещерни риби като примерна система, може би ще намерим начин да му се противопоставим“, добави той.
Той и колегите му са сигурни, че пещерните риби играят други гени в това отношение, така да се каже. Мутациите само в MC4R не обясняват напълно нарастването на апетита или съществуването на мазни печени риби. Следователно те търсят мутации в няколко избрани гена.
Членовете на екипа публикуват тези констатации онлайн предварително в Сборника на Националната академия на науките.