هناك عدد غير قليل من الحيوانات غير العادية في العالم. أحدها هو سمكة على شكل شعاع من الأنواع
Astyanax mexicanus أو "tetra المكسيكي". ومن المثير للاهتمام أن ممثلي نوع واحد يمكن أن يختلفوا كثيرًا. يعيش البعض في الأنهار ويبرزون قليلاً. ولكن هناك سكان يعيشون في كهوف مظلمة مع القليل من الطعام في الماء. ومع ذلك ، فإن ممثلي هذا النوع دائمًا ما يتغذون جيدًا.
قرر العلماء دراسة ميزات الممثلين المكفوفين للأنواع واكتشفوا بشكل غير متوقع سمة فريدة في أسماك الكهوف. اتضح أنها مقاومة للأنسولين. هذه طفرة موجودة أيضًا في البشر ، على الرغم من أنها نادرة للغاية. ولكن لدى البشر ، تؤدي مقاومة الأنسولين ، المعروفة باسم
متلازمة رابسون-مندلهل ، إلى عواقب وخيمة على الجسم (اضطرابات في عمل الأعضاء الداخلية ، وتشوه العظام ، وما إلى ذلك). لكن الأسماك من الكهوف صحية للغاية.
هم ، من بين الاختلافات الأخرى من الممثلين الآخرين لأنواعهم ، ألبينو ، أي خالٍ تمامًا من التصبغ. لونها أبيض وزهري. تعلمت الأسماك التنقل في الظلام الداكن بمساعدة خط جانبي حساس جدًا للتغيرات الصغيرة في الضغط. في الكهوف التي تعيش فيها الأسماك ، يتم إحضار الطعام بشكل رئيسي عن طريق الفيضانات ، أي أن النظام الغذائي غير منتظم للغاية. خلال فترات وفرة الطعام ، تتغذى الأسماك وتخزن رواسب الدهون التي تساعدها على البقاء في فترات الجوع اللاحقة.
اكتشف فريق من العلماء الأمريكيين الذين يدرسون أسماك الكهف طفرات في جين MC4R في الحيوانات. يؤثر على تنظيم الشهية. بالمناسبة ، ساعد هذا الاكتشاف وحده على بدء مكافحة وباء السمنة بين الناس.
واصل نفس الفريق من كلية الطب بجامعة هارفارد دراسة جينوم A. Mexicanus ، الذي ساعد في الكشف عن طفرة في جينوم الأسماك المسؤول عن مقاومة الأنسولين. وفقًا للعلماء ، سيساعد الاكتشاف على إنشاء طرق جديدة لعلاج الأشكال الوراثية الحادة من مرض السكري.
تعتبر مقاومة الأنسولين ، التي تمت مناقشتها أعلاه ، انتهاكًا للاستجابة الأيضية للحيوان أو جسم الإنسان للأنسولين. عندما يأكل الشخص السليم ، يرتفع مستوى الجلوكوز في الدم. وفقًا لذلك ، يتفاعل الجسم عن طريق إطلاق هرمون الأنسولين في الدم ، مما يسمح له بامتصاص السكر الزائد. إذا طور الشخص مقاومة الأنسولين لسبب أو لآخر ، فإن مستوى الجلوكوز في الدم مرتفع دائمًا. بقدر ما أفهم ، فإن الأسماك من النوع A. Mexicanus تشعر أنها على ما يرام وبدون الأنسولين.
فوجئ العلماء للغاية بنتائج عملهم. كما ذكرنا سابقًا ، عادة ما يتسبب انتهاك التنظيم الطبيعي للجلوكوز في حدوث مشاكل كبيرة في الجسم ، وليس مشكلة واحدة فقط ، بل العديد من المشاكل. لكن الطفرة السمكية استفادت فقط. في الأشخاص والحيوانات التي تعاني من ارتفاع نسبة السكر في الدم ، لا تعمل البروتينات بشكل طبيعي. لكن هذا لا يؤثر على بروتينات أسماك الكهف.
حتى الآن ، لم يتم فهم أسباب عدم وجود مشاكل في مقاومة مرض الأنسولين بشكل كامل. دراسة الأسماك لا تزال مستمرة. ولكن تم بالفعل توضيح بعض التفاصيل. على وجه الخصوص ، تعيش الأسماك العمياء طالما أقاربهم المبصرين. خصوبتهم هي نفسها تقريبا. لكن عمليات الشيخوخة في أسماك التترا العمياء أبطأ إلى حد ما.
قرر علماء الأحياء إجراء تجربة ، وبدأوا في عبور الأسماك العمياء والعادية. تلقى الهجين الناتج طفرة الأنسولين. كانت مستويات السكر في الدم مرتفعة باستمرار مقارنة بـ "الأقارب" الذين لم يكن لديهم طفرة. علاوة على ذلك ، لوحظ تأثير ارتفاع مستويات السكر في الدم بعد الرضاعة وبعد الجوع.
كما اتضح ، تم إخفاء الطفرة في جين مستقبل الأنسولين. خلال الطفرة ، تم استبدال البرولين بالليوسين ، وأصبح الحيوان مقاومًا للأنسولين. بعد الحصول على النتيجة ، لم يتوقف العلماء عند هذا الحد وقاموا بتطوير أنواع أخرى من الأسماك بمقاومة الأنسولين - سمك الزرد. كما بدأت هذه الأسماك في اكتساب الوزن بشكل أسرع من أقاربها الذين لديهم حساسية طبيعية للأنسولين.
يبحث العلماء الآن عن جينات أخرى تؤثر على استقلاب الكهف تترا. يقول المؤلف المشارك للعمل ، نيكولاس رونر ، أن التطور لا يمكن أن يؤدي إلى مثل هذه النتيجة ، فإن عالم الحيوان والنبات بأكمله على كوكبنا بمثابة مثال جيد. بالمناسبة ، يتم
نشر النتائج في المنشور العلمي الموثوق الطبيعة.
لماذا يحتاج العلماء إلى أسماك مقاومة للأنسولين؟ من أجل محاولة إنشاء طرق جديدة لتنظيم مستويات الجلوكوز في الدم ، وكذلك تعلم كيفية علاج الاضطرابات الأيضية لدى الناس. يريد علماء الأحياء أيضًا أن يفهموا تمامًا لماذا تستمر أسماك الكهف ، التي لديها مثل هذه الطفرة ، في البقاء في حالة جيدة طوال حياتهم. قد يكون في جسم الأسماك آليات تعويضية معينة يمكن أن تكون مفيدة للناس.