Por qué este diminuto murciélago sudamericano podría ser clave para tratar la diabetes

Los humanos debemos regular las concentraciones de azúcar en sangre para mantenernos sanos y alimentar nuestras células. Una cantidad insuficiente o excesiva puede provocar complicaciones de salud graves, y un nivel elevado de azúcar en sangre es un sello distintivo de la enfermedad metabólica llamada diabetes.

Una nueva investigación del Instituto Stowers de Investigación Médica puede permitir encontrar posibles soluciones a las enfermedades metabólicas recurriendo a la evolución y a los murciélagos.

Recientemente publicado en Nature Ecology and Evolution el 28 de agosto de 2024, el estudio informa las concentraciones de azúcar en sangre naturales más altas en mamíferos jamás observadas, un hallazgo que sugiere que los murciélagos han desarrollado estrategias para sobrevivir, e incluso prosperar, con este rasgo extremo.

“Nuestro estudio revela niveles de azúcar en sangre que son los más altos que hemos visto en la naturaleza, lo que sería niveles letales que inducen al coma para los mamíferos, pero no para los murciélagos”, dijo en un comunicado Jasmin Camacho, una de las autoras de la investigación. “Estamos viendo un nuevo rasgo que no sabíamos que era posible”.

Hace 30 millones de años, el murciélago neotropical de nariz de hoja sobrevivía únicamente a base de insectos. Desde entonces, estos murciélagos se han diversificado en muchas especies diferentes al cambiar su alimentación. A partir de los insectos, ahora hay diferentes linajes que se especializan en dietas que van desde frutas, néctar, carne y todo lo demás, incluso sangre.

“Observar a animales que han existido durante millones de años nos permite comenzar a catalogar los cambios que han ocurrido a lo largo de la evolución”, dijo Camacho.

“Lo que hace que los murciélagos hocico de hoja neotropicales sean tan únicos para estudiar es que este grupo está compuesto por muchas especies diferentes con dietas muy diversas, lo que hace posible encontrar respuestas sobre cómo evoluciona la dieta. La esperanza es que podamos extender este conocimiento a otros mamíferos, incluidos los humanos, donde puede haber formas de aprender a proteger mejor nuestra propia salud”, agregó la científica.

Para descubrir cómo los murciélagos diversificaban sus dietas, el equipo viajó a las selvas de América Central, América del Sur y el Caribe para realizar trabajo de campo durante varios años.

Estas expediciones de captura y liberación se centraron en realizar pruebas de tolerancia a la glucosa (que miden la concentración de azúcar en la sangre) en casi 200 murciélagos capturados en estado salvaje de 29 especies después de una sola alimentación con uno de los tres tipos de azúcares asociados con dietas de insectos, frutas o néctar.

“Vimos distintas formas en que se asimila el azúcar (se absorbe, se almacena y se utiliza en el cuerpo) y cómo este proceso se ha especializado debido a las diferentes dietas”, dijo Andrea Bernal-Rivera, otra de las autoras del estudio.

El mecanismo para mantener los niveles de azúcar en sangre dentro de un rango estrecho y saludable se denomina homeostasis de la glucosa, que normalmente está regulada por la hormona insulina y es lo que falla en la diabetes.

Diferentes especies de murciélagos de nariz de hoja revelan un espectro de adaptaciones a la homeostasis de la glucosa, que van desde cambios en la anatomía intestinal hasta alteraciones genéticas de las proteínas que transportan el azúcar desde la sangre a las células.

“Los murciélagos frugívoros han perfeccionado su vía de señalización de insulina para reducir el azúcar en sangre”, afirmó Camacho. “En el otro extremo, los murciélagos nectarívoros pueden tolerar niveles elevados de glucosa en sangre, de forma similar a lo que se observa en personas con diabetes no controlada. Han desarrollado un mecanismo diferente, que no parece depender de la insulina”.

Aunque todavía se está investigando cómo gestionan la glucosa los murciélagos nectarívoros, los investigadores encontraron pistas potenciales para estrategias metabólicas alternativas para la regulación de la glucosa.

Se observó que los murciélagos con dietas ricas en azúcar tenían porciones más largas de sus intestinos y células intestinales con mayores áreas de superficie para absorber nutrientes de los alimentos, en comparación con los murciélagos con otras dietas. Además, los murciélagos nectarívoros, a diferencia de los murciélagos frugívoros, tienen una expresión continua de un gen responsable del transporte de azúcar, un rasgo que también se observa en una especie de colibrí.

“Este estudio aporta recursos sumamente importantes para este campo”, afirmó el Dr. Nadav Ahituv, profesor de bioingeniería y genética de la Universidad de California en San Francisco. “No solo proporciona características metabólicas de varias especies de murciélagos con dietas diferentes, sino también su morfología intestinal, regiones genómicas candidatas y diferencias estructurales de proteínas que podrían impulsar las adaptaciones dietarias”.

“Los conjuntos de datos impulsarán futuras investigaciones que apuntan a diferenciar las diferencias dietéticas de los mamíferos y podrían hacer avanzar el desarrollo de nuevas terapias para una variedad de enfermedades metabólicas en humanos”, dijo Ahituv.