La sangre superdulce de los murciélagos podría ayudarnos contra la diabetes
Los científicos han registrado en murciélagos los niveles naturales más altos de azúcar en sangre jamás observados en un mamífero. Ahora esperan que este hallazgo pueda ayudarnos a comprender mejor la diabetes en los seres humanos.
Por el Stowers Institute for Medical Research
Los seres humanos debemos regular las concentraciones de azúcar en sangre para mantenernos sanos y alimentar nuestras células. Una cantidad excesiva o insuficiente puede tener graves consecuencias para la salud, y la hiperglucemia o azúcar elevado es una de los síntomas característicos de la diabetes, una enfermedad metabólica que afecta a 537 millones de adultos en el mundo.
La diabetes es una enfermedad crónica que se produce cuando el cuerpo no puede regular adecuadamente los niveles de glucosa (azúcar) en la sangre. Esta regulación es fundamental para el funcionamiento normal del cuerpo, ya que la glucosa constituye una fuente primaria de energía para las células. Hay diferentes tipos de diabetes, pero las dos formas principales son la diabetes de tipo 1 y de tipo 2.
La primera es una enfermedad autoinmune en la que el sistema inmunológico del cuerpo ataca y destruye las células beta del páncreas, que son las que producen la insulina, una hormona crucial para regular la concentración de glucosa en la sangre. Debido a la falta de insulina, las personas con diabetes de tipo 1 necesitan inyectarse insulina diariamente para sobrevivir. Este tipo de diabetes suele diagnosticarse en niños, adolescentes o adultos jóvenes, aunque puede desarrollarse a cualquier edad.
Por su parte, la diabetes de tipo 2 es la forma más común de esta enfermedad dulce y ocurre cuando el cuerpo se vuelve resistente a la insulina o cuando el páncreas no produce suficiente insulina. Como resultado, la glucosa se acumula en la sangre en lugar de ser utilizada por las células para obtener energía.
Una enfermedad con múltiples desafíos
Actualmente, la diabetes no tiene una cura definitiva, pero puede ser gestionada y controlada de manera efectiva. Las personas con diabetes tipo 1 necesitan inyectarse insulina de por vida para regular sus niveles sanguíneos de glucosa. Sin embargo, la biomedicina continúa avanzando en la búsqueda de tratamientos que podrían acercarse a una cura total. Esta podría venir, por ejemplo, de la terapia génica, del trasplante de células de los islotes pancreáticos o de la inmuniterapia.
En el caso de la diabetes de tipo 2, aunque tampoco tiene una cura en el sentido estricto, puede ser controlada y en algunos casos "remitida" a través de cambios significativos en el estilo de vida, como la pérdida de peso, el ejercicio regular y una dieta saludable. En algunas personas, estas intervenciones llegan a normalizar los niveles de glucosa en sangre hasta el punto en que no se necesiten medicamentos.
Ahora, una nueva investigación conducida por científicos del Stowers Institute for Medical Research, en Estados Unidos, podría aportar posibles soluciones a las enfermedades metabólicas echando mano de la evolución y el ejemplo de los murciélagos.
Niveles de azúcar para entrar en coma
En un estudio recientemente publicado en la revista Nature Ecology, Jasmin Camacho, Nicolas Rohner y otros investigadores informan de todo un récord en el reino animal: las más altas concentraciones de azúcar en sangre de forma natural en mamíferos jamás observadas. El hallazgo fue realizado en murciélagos, y sugiere que estos animales adoptaron a lo largo de la evolución una serie de estrategias para sobrevivir, e incluso prosperar, con unos valores extremos de glucosa sanguínea.
«Nuestro estudio informa de niveles de azúcar en sangre que son los más altos que hemos visto nunca en la naturaleza, lo que serían niveles letales, inductores de coma para todos mamíferos, salvo para los murciélagos —explicaCamacho. Y añade—: Estamos viendo un nuevo rasgo que no sabíamos que era posible».
Hace treinta millones de años, los filostómidos (Phyllostomidae), la familia más variada y diversa del orden de los quirópteros que se encuentra en gran parte del continente americano, en climas subtropicales, tropicales y ecuatoriales, sobrevivían únicamente de insectos. Desde entonces, estos murciélagos se han diversificado en muchas especies diferentes al cambiar lo que comen. Desde los insectos, los diferentes linajes ahora se especializan en dietas que van desde frutas, néctar, carne y todo lo demás, incluso solo sangre.
Murciélagos del género Artibeus, fotografiados en el Parque Nacional de Tortuguero, en Costa Rica. Cortesía: Leyo
«Fijarnos en animales que han existido durante millones de años nos permite empezar a catalogar los cambios que se han producido a lo largo de la evolución —afirma Camacho. Y continúa—: Lo que hace que los filostómidos sean tan singulares para nuestro estudio es que esta familia está compuesta por muchas especies diferentes [193 especies distribuidas en 57 géneros] con dietas muy diversas. Esto hace factible encontrar respuestas a cómo evoluciona la dieta. La esperanza de todo esto es que podamos extender esta comprensión a otros mamíferos, incluidos los seres humanos, y que podamos extraer lecciones para proteger mejor nuestra propia salud».
Para descubrir cómo diversificaron su dieta los murciélagos, el equipo viajó a las selvas de Centroamérica, Sudamérica y el Caribe. Durante años realizaron trabajos de campo. Estos consistieron en expediciones en las que se capturaron a casi doscientos murciélagos silvestres de veintinueve especies a los que se les efectuaron pruebas de tolerancia a la glucosa —medición de la concentración de azúcar en sangre— tras una única toma de uno de los tres tipos de azúcares asociados a dietas a base de insectos, de frutas o de néctar.
«Vimos las distintas formas en que el organismo asimila, absorbe, almacena y utiliza el azúcar, y cómo este proceso se ha especializado debido a los distintos regímenes alimenticios», explica Bernal-Rivera.
El mecanismo para mantener los niveles de azúcar en sangre dentro de unos márgenes estrechos y saludables se denomina homeostasis de la glucosa, que suele estar regulada por la hormona insulina y es, como ya se ha mencionado, lo que falla en la diabetes. Las distintas especies de murciélagos frugívoros 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 de la sangre a las células.
«Mirar a los animales que han existido durante millones de años nos permite comenzar a catalogar los cambios que han ocurrido a lo largo de la evolución», dice Camacho. Crédito: Stowers Institute for Medical Research
«Los murciélagos frugívoros han perfeccionado su vía de señalización de la insulina para reducir el azúcar en sangre», explica Camacho. «En el otro extremo, los murciélagos del néctar pueden tolerar niveles elevados de glucosa en sangre, similares a los observados en personas con diabetes no regulada. Han evolucionado un mecanismo diferente, y no parece depender de la insulina».
Aunque aún se está investigando con precisión cómo gestionan la glucosa los murciélagos que se nutren del néctar, los investigadores han hallado pistas potenciales de estrategias metabólicas alternativas para la regulación de la glucosa. Se observó que los murciélagos con dietas ricas en azúcar tienen porciones más largas de intestino y células intestinales con mayor superficie para absorber los nutrientes de los alimentos, en comparación con los murciélagos con otras dietas.
Además, los murciélagos nectarívoros, a diferencia de los murciélagos furgívoros, tienen una expresión continua de un gen responsable del transporte de azúcar, un rasgo también observado en una especie de colibrí.
«Este estudio establece recursos importantísimos para la biología —afirma Nadav Ahituv, profesor de Bioingeniería y Genética de la Universidad de California en San Francisco, en Estados Unidos. Y añade—: No solo proporciona características metabólicas de varias especies de murciélagos con dietas diferentes, sino también su morfología intestinal y las regiones genómicas candidatas y las diferencias estructurales de proteínas que podrían estar impulsando las adaptaciones dietéticas».
«Los conjuntos de datos impulsarán futuras investigaciones destinadas a discriminar las diferencias dietéticas de los mamíferos, y podrían contribuir al desarrollo de nuevas terapias para atajar diversas enfermedades metabólicas en los seres humanos», concluye Ahituv.▪️
Información facilitada por el Stowers Institute for Medical Research -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Camacho, J., Bernal-Rivera, A., Peña, V. et al. Sugar assimilation underlying dietary evolution of Neotropical bats. Nature Ecology & Evolution (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-024-02485-7
