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Del pez de las cavernas a los humanos: la evolución del metabolismo en los peces de las cavernas puede proporcionar información sobre los tratamientos para una serie de enfermedades

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Una nueva investigación del Stowers Institute for Medical Research examina cómo los peces de las cavernas, peces de río que habitan en la superficie y que inundaron los sistemas de cuevas subterráneas hace más de 100 000 años, desarrollaron adaptaciones metabólicas únicas para sobrevivir en entornos con escasez de nutrientes. El estudio, publicado en línea en Genética de la Naturaleza el 12 de mayo de 2022, dirigido por Jaya Krishnan, Ph.D., investigador asociado principal en el laboratorio de Nicolas Rohner, Ph.D., creó un mapa del tejido hepático de todo el genoma para dos colonias independientes de cavefish junto con río fish para comprender cómo evolucionó el metabolismo del pez cavernario y cómo esto puede aplicarse a los humanos.

Históricamente, los humanos han sido capaces de adaptarse durante períodos de festín o hambruna. Hoy, sin embargo, la fiesta ha reemplazado a la hambruna en muchas regiones del mundo, lo que ha provocado un aumento de una serie de enfermedades relacionadas con el metabolismo, como la diabetes, las enfermedades cardíacas y los accidentes cerebrovasculares. Estas condiciones, denominadas colectivamente síndrome metabólico, están asociadas con mutaciones genéticas en regiones del ADN que regulan cómo funcionan nuestros genes para mantenernos saludables; en una escala de tiempo evolutiva, el «estado de fiesta» constante está en su infancia, lo que para los humanos significa enfermedad en lugar de adaptación.

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Este estudio marca la primera vez que se realiza un mapeo genético de las regiones no codificantes del ADN del hígado que actúan para regular la actividad y la expresión de los genes. Los nuevos datos son ahora un recurso valioso para la comunidad científica que estudia la resistencia al hambre y el metabolismo.

«Es una muy buena base para nosotros o para cualquier persona hacer ahora preguntas relevantes en relación con el metabolismo, la dieta y la adaptación», dijo Krishnan.

El metabolismo, o la forma en que utilizamos y almacenamos energía, es una parte integral de la salud en todas las especies. Los peces de las cavernas son ideales para estudiar el metabolismo; durante las inundaciones periódicas de las cuevas, estos peces ingieren y almacenan toda la nutrición que necesitan para sobrevivir hasta la próxima inundación de nutrientes, que puede no ser hasta dentro de un año. «Pueden arrojar luz sobre los trastornos metabólicos como la diabetes y la obesidad», dijo Krishnan, porque, a pesar de los niveles elevados de grasa y glucosa en la sangre, estos peces se mantienen vibrantes y saludables.

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«El hecho de que estos peces aparentemente estén sanos, a pesar de tener estos rasgos extremos, es, por definición, un buen lugar para preguntar cómo lidian con eso», dijo Rohner.

Lo que es realmente notable es que las dos colonias de peces de las cavernas derivadas de forma independiente examinadas en este estudio desarrollaron adaptaciones metabólicas sorprendentemente similares para sobrevivir en entornos oscuros y con escasez de nutrientes. Esto plantea la pregunta, ¿qué podemos aprender de los animales que han tenido tiempo de evolucionar? Y aún más, si múltiples poblaciones de peces de las cavernas evolucionaron de una manera muy similar, completamente independientes entre sí, ¿existen mecanismos de adaptación universales que podrían desencadenarse en otras especies como los humanos?

«Conocemos solo un puñado de genes que podrían ser objetivos terapéuticos», dijo Krishnan. «Esto significa que debemos adoptar formas novedosas de identificar tales genes potenciales para que podamos investigarlos, y los cavefish son un sistema muy poderoso para que podamos hacer eso».

Los coautores incluyen a Christopher W. Seidel, Ph.D., Ning Zhang, Ph.D., Narendra Pratap Singh, Ph.D., Jake VanCampen, Robert Peuß, Ph.D., Shaolei Xiong, Alexander Kenzior, Hua Li, Ph. .D. .D., y Joan W. Conaway, Ph.D.


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Soy un viajero de 29 años y vendedor en una tienda de prêt-à-porter. Me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en octubre de 2021.