Необычных животных в мире довольно много. Одно из них — лучеперая рыба вида Astyanax mexicanus или «мексиканская тетра». Интересно, что представители одного вида могут довольно сильно различаться. Часть живет в реках и мало чем выделяются. Но есть популяции, живущие в темных пещерах с небольшим количеством пищи в воде. Тем не менее, представители этой разновидности практически всегда весьма упитанны.
Ученые решили изучить особенности слепых представителей вида и неожиданно обнаружили уникальную особенность у пещерных рыб. Оказывается, они инсулинорезистентны. Это мутация, которая у людей тоже встречается, хотя и крайне редко. Но у людей инсулинрезистентность, известная, как синдром Рабсона-Менделхолла, приводит к тяжелым последствиям для организма (нарушения в работе внутренних органов, деформирование костей и т.п.). А вот рыбы из пещер вполне здоровы.
Они, кроме прочих отличий от других представителей своего вида, являются альбиносами, то есть полностью лишены пигментации. Их окраска — бело-розовая. Ориентироваться в кромешной темноте рыбы научились при помощи боковой линии, очень чувствительной к небольшим изменениям давления. В пещеры, где обитает рыба, пищу приносят, в основном, наводнения, то есть режим питания крайне нерегулярный. В периоды обилия пищи рыба объедается и запасает жировые отложения, которые помогают ей выживать в последующие периоды голодания.
Команда американских ученых, занимающихся изучением пещерных рыб, обнаружили у животных мутации в гене МС4R. Он влияет на регуляцию аппетита. Кстати, уже одно это открытие помогло начать борьбу с эпидемией ожирения среди людей.
Эта же команда из Гарвардской медицинской школы продолжила исследовать геном A. Mexicanus, что и помогло обнаружить в геноме рыбы мутацию, отвечающую за инсулинорезистентность. По мнению ученых, открытие поможет создать новые методы лечения тяжелой наследственной формы сахарного диабета.
Инсулинорезистентность, а именно о ней идет речь выше, представляет собой нарушение метаболического ответа организма животного или человека на инсулин. Когда принимает пищу здоровый человек, то в его крови повышается уровень глюкозы. Соответственно, организм реагирует, выбрасывая в кровь гормон инсулин, позволяющий поглощать избыток сахара. Если же у человека по той либо иной причине развита резистентность к инсулину, то уровень глюкозы в крови всегда высокий. Насколько понять, рыбы вида A. Mexicanus чувствуют себя просто отлично и без инсулина.
Ученые были крайне удивлены результатами своей работы. Как уже говорилось выше, нарушение нормальной регуляции глюкозы обычно вызывает большие проблемы в организме, и не одну, а много. А вот рыбам мутация пошла только на пользу. У людей и животных с высоким содержанием сахара в крови белки не функционируют нормально. А вот на белки пещерных рыб это никак не влияет.
Пока что причины того, что у тетры нет проблем с инсулиновой резистентностью, не до конца понятны. Изучение рыбы еще продолжается. Но некоторые детали уже выяснены. В частности, живут слепые рыбы столько же, сколько их зрячие сородичи. Плодовитость у них примерно на одинаковом уровне. А вот процессы старения у слепых тетр идут несколько медленнее.
Биологи решили провести эксперимент, и начали скрещивать слепых рыб и обычных. Гибриды, появившиеся в результате, получили инсулиновую мутацию. Уровень сахара в крови у них был постоянно повышенным в сравнении с «родственниками» у которых не было мутации. Причем эффект повышенного содержания уровня сахара в крови наблюдался как после кормления, так и после голодания.
Как оказалось, мутация скрывалась в гене рецептора инсулина. В ходе мутации пролин заменялся на лейцин, и животное становилось инсулинрезистентным. После того, как результат был получен, ученые не остановились на достигнутом и вывели другой вид рыб с инсулиновой резистентностью — данио-рерио. Эти рыбки тоже стали набирать вес быстрее, чем их родственники с с нормальной чувствительностью к инсулину.
Сейчас ученые занимаются поиском иных генов, которые оказывают влияние на метаболизм пещерной тетры. Соавтор работы Николас Ронер утверждает, что эволюция может привести и не такому результату, наглядным примером этому служит весь животный и растительный мир нашей планеты. К слову, результаты работы опубликованы в авторитетном научном издании Nature.
Зачем ученым рыбки с инсулинорезистентностью? Для того, чтобы попробовать создать новые методы регулирования уровня глюкозы в крови, а также научиться лечить нарушения метаболизма у людей. Биологи также хотят до конца понять, почему пещерные рыбы, имея такую мутацию, продолжают оставаться в хорошей форме в ходе всей своей жизни. Вполне может быть, что в организме рыб есть определенные компенсационные механизмы, которые могут быть полезны и для людей.
Автор: Максим Агаджанов
