I pipistrelli si sono evoluti grazie allo zucchero

Roma – Nei pipistrelli sono state rinvenute le più alte concentrazioni naturali di zucchero nel sangue mai osservate in un mammifero, il che potrebbe avere possibili implicazioni nella cura del diabete. Lo rivela una nuova ricerca dello Stowers Institute for Medical Research, pubblicata su Nature Ecology and Evolution. Gli esseri umani devono regolare le concentrazioni di zucchero nel sangue per mantenersi in salute e per alimentare le nostre cellule. Una quantità troppo bassa o troppo alta può causare gravi complicazioni per la salute, con la glicemia alta che è un segno distintivo della condizione metabolica, il diabete. Lo studio, guidato da Jasmin Camacho, ricercatrice post-dottorato e Andrea Bernal-Rivera, ex ricercatore dello Stowers, del laboratorio di Nicolas Rohner, ricercatore associato dello Stowers, potrebbe consentire di trovare potenziali soluzioni alle malattie metaboliche rivolgendosi all’evoluzione e ai pipistrelli. I risultati della ricerca suggeriscono che i pipistrelli hanno evoluto strategie per sopravvivere, e persino prosperare, con questa caratteristica estrema. “Il nostro studio riporta livelli di zucchero nel sangue che sono i più alti mai osservati in natura, livelli che sarebbero letali e che inducono al coma per i mammiferi, ma non per i pipistrelli”, ha dichiarato Camacho. “Stiamo assistendo a una nuova caratteristica che non sapevamo fosse possibile”, ha continuato Camacho. Trenta milioni di anni fa, il pipistrello neotropicale dal naso a foglia, noto scientificamente come ‘Rhinolophus’,sopravviveva esclusivamente grazie agli insetti. Da allora, questi pipistrelli si sono diversificati in molte specie diverse cambiando le loro abitudini alimentari. Dagli insetti, i diversi lignaggi si sono specializzati in diete che vanno dalla frutta, al nettare, alla carne sino ad arrivare persino al sangue. “Guardare ad animali che esistono da milioni di anni ci permette di iniziare a catalogare i cambiamenti avvenuti nel corso dell’evoluzione”, ha detto Camacho. “Ciò che rende i pipistrelli neotropicali dal naso a foglia così unici da studiare è che questo gruppo è composto da molte specie diverse con diete molto varie, il che rende possibile trovare risposte su come si evolve l’alimentazione”, ha proseguito Camacho. “La speranza è di poter estendere questa comprensione ad altri mammiferi, compresi gli esseri umani, dove potrebbero esserci modi per imparare a proteggere meglio la nostra salute”, ha aggiunto Camacho. Per scoprire come i pipistrelli abbiano diversificato la loro dieta, il gruppo di scienziati si è recato nelle giungle dell’America Centrale, del Sud America e dei Caraibi per condurre ricerche sul campo per diversi anni. Queste spedizioni di cattura e rilascio si sono concentrate sull’esecuzione di test di tolleranza al glucosio, misurando la concentrazione di zuccheri nel sangue, su quasi 200 pipistrelli selvatici di 29 specie dopo una singola somministrazione di uno dei tre tipi di zuccheri associati a diete di insetti, frutta o nettare. “Abbiamo visto i vari modi in cui lo zucchero viene assimilato, assorbito, immagazzinato e utilizzato nell’organismo, e come questo processo si sia specializzato a causa delle diverse diete”, ha affermato Bernal-Rivera. Il meccanismo per mantenere i livelli di zucchero nel sangue all’interno di un intervallo ristretto e salutare è chiamato omeostasi del glucosio, che di solito è regolata dall’ormone insulina e che è ciò che non funziona quando insorge il diabete. Le 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 delle proteine che trasportano lo zucchero dal sangue alle cellule. “I pipistrelli della frutta, noti scientificamente come ‘Harpyionycteris whiteheadi Thomas’, hanno affinato la loro via di segnalazione dell’insulina per abbassare la glicemia”, ha evidenziato Camacho. “All’estremo opposto, i pipistrelli del nettare, noti scientificamente come ‘Chiroptera Blumenbach’, possono tollerare livelli elevati di glucosio nel sangue, simili a quelli osservati nelle persone con diabete non regolato”, ha osservato Camacho. “Questi hanno evoluto un meccanismo diverso, che non sembra dipendere dall’insulina”, ha sottolineato Camacho. Sebbene il modo preciso in cui i pipistrelli del nettare gestiscano il glucosio è ancora oggetto di indagine, i ricercatori hanno trovato potenziali indizi di strategie metaboliche alternative per la regolazione del glucosio. Si è osservato che i pipistrelli che seguono una dieta ricca di zuccheri hanno porzioni di intestino più lunghe e cellule intestinali con una superficie maggiore per assorbire i nutrienti dal cibo, rispetto ai pipistrelli che adottano altre abitudini alimentari. Inoltre, i pipistrelli del nettare, unici rispetto ai pipistrelli della frutta, presentano l’espressione continua di un gene responsabile del trasporto dello zucchero, una caratteristica osservata anche in una specie di colibrì. “Questo studio stabilisce risorse estremamente importanti per il settore”, ha specificato Nadav Ahituv, professore di bioingegneria e genetica presso l’Università della California, San Francisco. “Fornisce non solo le caratteristiche metaboliche di varie specie di pipistrelli con diete diverse, ma anche la loro morfologia intestinale e le regioni genomiche candidate e le differenze strutturali delle proteine che potrebbero guidare gli adattamenti alla dieta”, ha notato Ahituv. “Le serie di dati alimenteranno la ricerca futura che mira a distinguere le differenze alimentari nei mammiferi e, che potrebbero far progredire lo sviluppo di nuove terapie per una serie di malattie metaboliche nell’uomo”, ha concluso Ahituv.  (30Science.com)