Es gibt einige ungewöhnliche Tiere auf der Welt. Einer von ihnen ist der rochenförmige Fisch der Art
Astyanax mexicanus oder „Mexican Tetra“. Interessanterweise können Vertreter einer Art sehr unterschiedlich sein. Einige leben in Flüssen und fallen wenig auf. Aber es gibt Populationen, die in dunklen Höhlen leben und wenig Nahrung im Wasser haben. Trotzdem sind Vertreter dieser Art fast immer sehr gut ernährt.
Wissenschaftler beschlossen, die Merkmale blinder Vertreter der Art zu untersuchen, und entdeckten unerwartet ein einzigartiges Merkmal bei Höhlenfischen. Es stellt sich heraus, dass sie insulinresistent sind. Dies ist eine Mutation, die auch beim Menschen vorkommt, obwohl sie äußerst selten ist. Bei Menschen führt die als
Rabson-Mendelhall-Syndrom bekannte Insulinresistenz jedoch zu schwerwiegenden Folgen für den Körper (Funktionsstörungen der inneren Organe, Knochenverformung usw.). Aber die Fische aus den Höhlen sind ziemlich gesund.
Sie sind unter anderem Albinos, dh völlig frei von Pigmentierung. Ihre Farbe ist weiß und pink. Fische lernten das Navigieren in stockdunkler Umgebung mit Hilfe einer seitlichen Linie, die sehr empfindlich auf kleine Druckänderungen reagiert. In den Höhlen, in denen der Fisch lebt, wird das Essen hauptsächlich durch Überschwemmungen gebracht, dh die Ernährung ist äußerst unregelmäßig. Während Perioden mit reichlich Futter frisst der Fisch zu viel und speichert Fettablagerungen, die ihm helfen, in späteren Hungerperioden zu überleben.
Ein Team amerikanischer Wissenschaftler, die Höhlenfische untersuchten, entdeckte Mutationen im MC4R-Gen bei Tieren. Es beeinflusst die Regulierung des Appetits. Übrigens hat allein diese Entdeckung dazu beigetragen, den Kampf gegen die Adipositas-Epidemie unter den Menschen zu beginnen.
Das gleiche Team der Harvard Medical School untersuchte weiterhin das Genom von A. Mexicanus, wodurch eine Mutation im Fischgenom nachgewiesen werden konnte, die für die Insulinresistenz verantwortlich ist. Laut Wissenschaftlern wird die Entdeckung dazu beitragen, neue Methoden zur Behandlung schwerer erblicher Formen von Diabetes zu entwickeln.
Die oben diskutierte Insulinresistenz ist eine Verletzung der Stoffwechselreaktion des tierischen oder menschlichen Körpers auf Insulin. Wenn ein gesunder Mensch isst, steigt sein Blutzuckerspiegel. Dementsprechend reagiert der Körper mit der Freisetzung des Hormons Insulin in das Blut, wodurch es überschüssigen Zucker aufnehmen kann. Wenn eine Person aus dem einen oder anderen Grund eine Insulinresistenz entwickelt, ist der Glukosespiegel im Blut immer hoch. Soweit ich weiß, fühlen sich Fische der Art A. Mexicanus gut und ohne Insulin an.
Die Wissenschaftler waren von den Ergebnissen ihrer Arbeit äußerst überrascht. Wie oben erwähnt, verursacht eine Verletzung der normalen Glukoseregulierung normalerweise große Probleme im Körper und nicht nur eines, sondern viele. Aber die Fischmutation hat nur profitiert. Bei Menschen und Tieren mit hohem Blutzucker funktionieren Proteine nicht normal. Die Proteine von Höhlenfischen sind davon jedoch nicht betroffen.
Bisher sind die Gründe, warum die Tetra keine Probleme mit der Insulinresistenz hat, nicht vollständig verstanden. Die Untersuchung von Fischen ist noch nicht abgeschlossen. Einige Details wurden jedoch bereits geklärt. Insbesondere blinde Fische leben so lange wie ihre sehenden Verwandten. Ihre Fruchtbarkeit ist ungefähr gleich. Die Alterungsprozesse bei blinden Tetras sind jedoch etwas langsamer.
Biologen beschlossen, ein Experiment durchzuführen, und begannen, blinde und gewöhnliche Fische zu kreuzen. Die resultierenden Hybride erhielten eine Insulinmutation. Ihr Blutzuckerspiegel war im Vergleich zu „Verwandten“, die keine Mutation hatten, ständig erhöht. Darüber hinaus wurde die Wirkung eines hohen Blutzuckerspiegels sowohl nach dem Füttern als auch nach dem Verhungern beobachtet.
Wie sich herausstellte, war die Mutation im Insulinrezeptorgen versteckt. Während der Mutation wurde Prolin durch Leucin ersetzt und das Tier wurde insulinresistent. Nachdem das Ergebnis erhalten worden war, hörten die Wissenschaftler hier nicht auf und entwickelten eine andere Fischart mit Insulinresistenz - Zebrafisch. Diese Fische nahmen auch bei normaler Insulinsensitivität schneller zu als ihre Verwandten.
Jetzt suchen Wissenschaftler nach anderen Genen, die den Stoffwechsel des Höhlentetra beeinflussen. Der Co-Autor der Arbeit, Nicholas Roner, argumentiert, dass Evolution zu keinem solchen Ergebnis führen kann. Die gesamte Tier- und Pflanzenwelt unseres Planeten ist ein gutes Beispiel. Die Ergebnisse werden übrigens in der maßgeblichen wissenschaftlichen Publikation Nature veröffentlicht.
Warum brauchen Wissenschaftler Insulinresistenzfische? Um zu versuchen, neue Methoden zur Regulierung des Blutzuckerspiegels zu entwickeln und um zu lernen, wie man Stoffwechselstörungen bei Menschen behandelt. Biologen möchten auch genau verstehen, warum Höhlenfische, die eine solche Mutation aufweisen, ihr ganzes Leben lang in guter Form bleiben. Es kann durchaus sein, dass es im Körper von Fischen bestimmte Ausgleichsmechanismen gibt, die für Menschen nützlich sein können.