Слепите пещерни риби ('Astyanax mexicanus'), които са се приспособили към годишните цикли на глад и преяждане, имат мутации в гена MC4R, същия ген, който е мутирал при някои затлъстели хора с ненаситни апетити, разкрива ново проучване, насочено от генетиците на Медицински факултет на Харвардския университет, САЩ.

риба

Резултатите, публикувани в Proceedings of the National Academy of Sciences, разкриват повече за това как гръбначните животни са се развили, за да имат различни метаболизми един от друг и биха могли да помогнат за разбирането на връзката между затлъстяването и човешките заболявания.

"Всички знаем, че хората имат различни метаболизми, които водят до напълняване с различни количества храна", казва водещият автор на изследването Клифорд Табин, професор по генетика и председател на катедрата по генетика в Харвардското училище по здравеопазване. HMS, за неговото съкращение на английски). „Работата с тези пещерни риби ни дава пример в естествена среда за това защо и как метаболизмът се е превърнал в различен", посочва той. „Някои от механизмите, които виждаме при рибите, могат да имат последици за човешкия метаболизъм и човешкото здраве.".

Анализираните риби живеят в тъмни и изолирани пещери в североизточната част на Мексико. През стотиците хиляди години, откакто са били разделени от братовчедите си, живеещи на повърхността, те са се приспособили към враждебната си среда по редица начини: постепенно губят очите и пигментацията си при липса на светлина и стават устойчиви на глад в лице на недостиг на храна.

Тази пещерна риба остава месеци без храна, като съхранява големи количества мазнини и ги изгаря по-бавно. „Тези риби са много, много мазни, много по-дебели от повърхностните риби - обяснява Николас Ронер, следдокторант в лабораторията на Табин и съавтор на изследването.„ И въпреки че са активни, техният метаболизъм е по-бавен “.

Те имат големи резерви от мазнини

Ронер и съавторът на Ариел Аспирас, студент в лабораторията на Табин, видяха в лабораторни експерименти, че след два месеца без храна тези риби са загубили половината от теглото на повърхностните популации. След три месеца пещерните риби бяха „напълно добре“, докато повърхностните риби започнаха да умират. „Смятаме, че тези риби могат да стигнат много по-далеч поради огромните си запаси от мазнини“, казва Ронер.

По-нататъшни изследвания разкриват, че някои скални популации са се развили с ненаситни апетити, така че когато храната стане достъпна, разпръсната от наводнения, може би веднъж годишно, рибите могат да ядат без ограничение и да съхраняват колкото се може повече мазнини, за да ги подкрепят.

Въпреки че тази риба не спи по време на недостиг, "този модел може да бъде подобен на хибернация при животни, които живеят натрупани мазнини за дълги периоди", предполага Ронер. Изненадващо, "пещерните риби" живеят дълго и здравословно, въпреки че са толкова дебели, нещо, което екипът искаше да разследва как се случва с надеждата, че един ден може да помогне на затлъстелите хора.

Изследователският екип анализира ДНК на рибите от няколко различни пещери, както и повърхностните реки, които ги заобикалят, за да установи кои генетични мутации могат да предизвикат разлики в метаболизма, телесното тегло и апетита. Повечето от „пещерните риби“ са имали мутации в MC4R, ген, за който е известно, че се регулира от лептин (хормон, потискащ апетита) и инсулин в човешкия мозък. "Това е един от ключовите компоненти за поддържане на енергийния им баланс. Когато хората се опитват да диета или променят теглото си, в мозъка има регулатори, които се опитват да поддържат настоящото си телесно тегло. MC4R е един от тях", обяснява Аспирас.

Възможно обяснение за затлъстяването

Лабораторните мишки без MC4R са силно затлъстели и постоянно гладуват. При хората MC4R мутациите - включително тази, която е идентична при някои от тези пещерни риби - са най-честата причина за затлъстяване, наследена от един ген.

Ронер и Аспирас установяват, че мутациите изглежда намаляват активността на гена при пещерни риби. Въпреки че това може да бъде катастрофално за хората - тъй като децата с мутации MC4R не могат да спрат да се хранят - доказано е, че е изгодно за рибите.

Имаше време, когато това можеше да бъде изгодно и за хората. Още преди съвременната епидемия от затлъстяване хората като вид са били относително „много дебели“, казва Ронер. "Имаше подбор за това в нашата еволюция, но не знаем защо. Разбирането как тези риби стават дебели може в крайна сметка да ни помогне да разберем как сме го направили", подчертава той. „Много ме притеснява, че трябва непрекъснато да се борим с тази нужда да ядем и пием сладки и мазни неща и че това се дължи на нашата еволюционна история - добавя той -. Възможността да можем да разберем защо е така, може би чрез използването на тези риби като модел ме кара да бъда уверен, че един ден ще намерим начин да се противопоставим на този нагон ".

Ронер и колегите му са сигурни, че някои други гени играят роля в пещерните риби; например, MC4R мутациите не обясняват напълно повишения апетит или затлъстяването на черния дроб на рибите. Сега те търсят допълнителни мутации при рибите, които от своя страна биха могли да помогнат в търсенето на гени, които влияят върху човешкия метаболизъм и затлъстяването.