Les scientifiques de Stowers démontrent que les chauves-souris survivent et prospèrent uniquement grâce au sucre

L’équipe de chercheurs a enregistré les niveaux de sucre dans le sang naturels les plus élevés jamais observés chez un mammifère. Ils espèrent maintenant que cela pourrait les aider à mieux comprendre le diabète.

KANSAS CITY, Missouri, 28 août 2024 /PRNewswire/ — Les humains doivent réguler leur taux de sucre dans le sang pour rester en bonne santé et alimenter leurs cellules. Une glycémie trop faible ou trop élevée peut entraîner de graves complications de santé, et une glycémie élevée est une caractéristique de la maladie métabolique, le diabète. De nouvelles recherches menées par l’Institut de recherche sur le diabète de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) Institut Stowers pour la recherche médicale pourrait permettre de trouver des solutions potentielles aux maladies métaboliques en se tournant vers l’évolution et vers les chauves-souris.

Jasmin Camacho, Ph.D., présente une nouvelle étude montrant que les chauves-souris survivent et prospèrent uniquement grâce au sucre. La nouvelle étude suggère que les chauves-souris ont développé des stratégies pour rester en bonne santé, malgré des régimes alimentaires riches en sucre. Ces résultats pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre les maladies métaboliques et potentiellement ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour le traitement et la prévention.

Chauve-souris à nez de feuille néotropicale

Récemment publié dans Écologie de la nature et évolution sur 28 août 2024l’étude a été menée par Jasmin Camacho, Ph.D., co-auteur principal, chercheur postdoctoral associé et boursier Hanna H. Gray du Howard Hughes Medical Institute, et ancien chercheur de Stowers Andrea Bernal-Rivera du laboratoire de Stowers Associate Investigator Nicolas RohnerPh.D.rapporte les concentrations de sucre dans le sang naturellement les plus élevées jamais observées chez les mammifères, une découverte qui suggère que les chauves-souris ont développé des stratégies pour survivre, et même prospérer, avec ce trait extrême.

« Notre étude révèle des taux de glycémie jamais observés dans la nature, des niveaux qui seraient mortels et provoqueraient le coma chez les mammifères, mais pas chez les chauves-souris », a déclaré Camacho. « Nous observons un nouveau trait dont nous ignorions l’existence. »

Il y a trente millions d’années, la chauve-souris à nez plat néotropicale survivait uniquement grâce aux insectes. Depuis, ces chauves-souris se sont diversifiées en de nombreuses espèces différentes en modifiant leur régime alimentaire. À partir des insectes, différentes lignées se spécialisent désormais dans des régimes alimentaires allant des fruits, du nectar, de la viande et de tout ce qui se trouve entre les deux, même uniquement du sang.

« En étudiant des animaux qui existent depuis des millions d’années, nous pouvons commencer à répertorier les changements qui se sont produits au cours de l’évolution », a déclaré Camacho. « Ce qui rend les chauves-souris à nez de feuille néotropicales si uniques à étudier, c’est que ce groupe est composé de nombreuses espèces différentes avec des régimes alimentaires très divers, ce qui permet de trouver des réponses sur la façon dont le régime alimentaire évolue. Nous espérons pouvoir étendre cette compréhension à d’autres mammifères, y compris les humains, où il pourrait y avoir des moyens d’apprendre à mieux protéger notre propre santé. »

Pour découvrir comment les chauves-souris diversifiaient leur régime alimentaire, l’équipe s’est rendue dans les jungles de Amérique centrale, Amérique du Sudet le Caraïbes pour mener des travaux de terrain sur plusieurs années. Ces expéditions de capture et de remise en liberté se sont concentrées sur la réalisation de tests de tolérance au glucose (mesure de la concentration de sucre dans le sang) sur près de 200 chauves-souris capturées dans la nature parmi 29 espèces après une seule alimentation d’un des trois types de sucres associés aux régimes alimentaires à base d’insectes, de fruits ou de nectar.

« Nous avons vu différentes façons dont le sucre est assimilé (absorbé, stocké et utilisé dans le corps) et comment ce processus est devenu spécialisé en raison de différents régimes alimentaires », a déclaré Bernal-Rivera.

Le mécanisme permettant de maintenir le taux de sucre dans le sang dans une fourchette étroite et saine est appelé homéostasie du glucose, qui est généralement régulée par l’hormone insuline et qui est à l’origine du dysfonctionnement du diabète. Différentes espèces de chauves-souris à nez de feuille présentent un spectre d’adaptations à l’homéostasie du glucose, allant des changements dans l’anatomie intestinale aux altérations génétiques des protéines qui transportent le sucre du sang aux cellules.

« Les chauves-souris frugivores ont perfectionné leur voie de signalisation de l’insuline pour réduire la glycémie », a déclaré Camacho. « À l’autre extrême, les chauves-souris nectarivores peuvent tolérer des taux de glucose sanguin élevés, similaires à ceux observés chez les personnes atteintes de diabète non régulé. Elles ont développé un mécanisme différent, qui ne semble pas dépendre de l’insuline. »

Bien que la manière dont les chauves-souris nectarivores gèrent le glucose soit encore à l’étude, les chercheurs ont trouvé des pistes potentielles pour d’autres stratégies métaboliques de régulation du glucose. On a observé que les chauves-souris ayant un régime alimentaire riche en sucre avaient des portions plus longues de leurs intestins et que leurs cellules intestinales avaient une plus grande surface d’absorption des nutriments de la nourriture, par rapport aux chauves-souris ayant d’autres régimes alimentaires. De plus, les chauves-souris nectarivores, qui se distinguent des chauves-souris frugivores, ont une expression continue d’un gène responsable du transport du sucre, un trait également observé chez une espèce de colibri.

« Cette étude établit des ressources extrêmement importantes pour le domaine », a déclaré Nadav AhituvPh.D., professeur de bio-ingénierie et de génétique à l’ Université de Californie à San Francisco« Il fournit non seulement des caractéristiques métaboliques de diverses espèces de chauves-souris ayant des régimes alimentaires différents, mais également leur morphologie intestinale, ainsi que des régions génomiques candidates et des différences structurelles protéiques qui pourraient être à l’origine d’adaptations alimentaires. »

« Les ensembles de données alimenteront les recherches futures qui visent à différencier les différences alimentaires entre les mammifères et pourraient faire progresser le développement de nouvelles thérapies pour une variété de maladies métaboliques chez l’homme », a déclaré Ahituv.

Les auteurs supplémentaires incluent Valentina Peñaa, Sofia RobbPh.D., Jonathan Russell, Kexi YiPh.D., Yongfu WangPh.D., Dai TsuchiyaPh.D., et Oscar Murillo-Garcia, doctorat.

Ces travaux ont été financés par les bourses de recherche postdoctorale en biologie de la National Science Foundation (bourse : 2109717), le programme d’enrichissement de la diversité postdoctorale du Burroughs Wellcome Fund (bourse : G-1022339), le programme de bourses Hanna H. Gray du Howard Hughes Medical Institute (bourse : GT15991) et par le soutien institutionnel du Stowers Institute for Medical Research. Une partie du travail de terrain effectué pour cette étude a été financée par la contribution à la conservation de la forêt sèche tropicale de la vallée du Cauca (permis CVC : 1122) de l’Institut de recherche et de préservation du patrimoine culturel et naturel de la vallée du Cauca.

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SOURCE Institut de recherche médicale Stowers

2024-08-28 15:00:00
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