Netrpia následkami bunkového poškodenia spôsobeného voľnými radikálmi, ktoré obvykle zažívajú ľudia s cukrovkou.
Mlynárka dlhochvostá (Aegithalos caudatus). Zdroj: iStockphoto.com
Vysoká hladina cukru v krvi znamená pre človeka problém. To ale neplatí pre druhy vtákov, ktoré majú hladinu krvného cukru vysokú prirodzene. Ukázala to medzinárodná štúdia vedená vedcami z Ústavu biológie stavovcov Akadémie vied Českej republiky (ÚBO AV ČR). Také vtáky netrpia následkami bunkového poškodenia spôsobeného voľnými radikálmi, ktoré obvykle zažívajú ľudia a zvieratá s hladinou krvného cukru zvýšenou v dôsledku cukrovky. Získané poznatky by v budúcnosti mohli inšpirovať medicínsky výskum.
Veľa glukózy neprospieva
Glukóza je kľúčový zdroj energie v telách zvierat i ľudí. Jej príliš vysoká hladina v krvi, označovaná ako hyperglykémia, organizmu škodí, pretože spôsobuje rôzne ochorenia vrátane cukrovky. Vtáky majú za normálneho fyziologického stavu všeobecne mimoriadne vysokú hladinu cukru v krvi, priemerne dvakrát až štyrikrát vyššiu ako podobne veľké cicavce.
„V našom výskume sa snažíme vysvetliť, akú majú potrebu glukózy vtáky s rôznou plodnosťou či dĺžkou života a ako sa druhy s vysokou hladinou glukózy v krvi chránia pred jej škodlivými účinkami,“ vysvetľuje Oldřich Tomášek, vedúci štúdie z ÚBO AV ČR.
Pinka severská (Fringilla montifringilla). Zdroj: iStockphoto.com
Vyvinuli si ochranu
Aby vedci odpovedali na otázku, ako sa druhy s vysokým obsahom cukru vysporiadajú, zmerali hladinu cukru, mieru oxidačného poškodenia spôsobeného voľnými radikálmi a hladiny antioxidantov v krvi 51 druhom európskych spevavcov. Patrili k nim napríklad aj rekordéri s najvyššou hladinou, ako sú králik ohnivohlavý (Regulus ignicapilla) či mlynárka dlhochvostá (Aegithalos caudatus).
Českí odborníci získali dáta od celkom 681 vtákov, oxidačné poškodenie a antioxidanty zmerali zahraniční kolegovia ďalším 1021 jedincom.
Výsledky výskumu podporujú hypotézu, že druhy vtákov s vysokou hladinou krvného cukru si v priebehu evolúcie vyvinuli prirodzenú obranu proti jej škodlivým účinkom. Štúdiu zverejnil vedecký časopis Journal of Experimental Biology.
Ochrana proti oxidačnému poškodeniu aj dlhší život
Napriek tomu, že oxidačné poškodenie spôsobené voľnými radikálmi je považované za jednu z hlavných príčin zdravotných komplikácií pri cukrovke, práca vedeckého tímu je vôbec prvou štúdiou zameranou na súvislosť tohto typu poškodenia s hladinou cukru v krvi naprieč rôznymi druhmi vtákov. Vedci sa domnievajú, že mechanizmy, ktoré im poskytujú ochranu pred jej škodlivými účinkami, tiež umožnili evolúciu ich dlhého života.
„V našom predchádzajúcom výskume sme ukázali, že vtáčie druhy s vysokou hladinou cukru v krvi môžu byť prekvapivo dlhoveké. Vtáčie druhy sa navyše v porovnaní s rovnako veľkými cicavcami dožívajú vyššieho veku, hoci vykazujú výrazne vyššiu hladinu glukózy, ktorá by v prípade cicavcov znamenala cukrovku. Tieto paradoxy by bolo možné vysvetliť evolúciou ochranných adaptácií zabraňujúcich vysokému oxidačnému stresu, ako naznačuje naša súčasná štúdia. Zároveň možno predpokladať, že podobnú prirodzenú odolnosť voči poškodeniu si v priebehu evolúcie vyvinuli nielen vtáky, ale aj dlhoveké druhy cicavcov a iné stavovce, ktoré pre svoj životný štýl potrebujú vysokú hladinu cukru,“ vysvetľuje Tomáš Albrecht, vedúci výskumnej skupiny evolučnej ekológie vtákov v ÚBO AV ČR a jeden z koordinátorov štúdie.
Králik ohnivohlavý (Regulus ignicapilla). Zdroj: iStockphoto.com
Inšpirácia pre medicínsky výskum
Hoci je tento výskum vo svojej podstate evolučný, získané poznatky by v budúcnosti mohli inšpirovať medicínsky výskum zameraný na prevenciu a liečbu cukrovky.
„Jednou z hlavných príčin cukrovky je rezistencia na hormón inzulín. Zaujímavé je, že vtáky vykazujú prirodzenú rezistenciu na inzulín, čo prispieva k vysokej hladine krvného cukru, avšak bez negatívnych dôsledkov na ich zdravie a dĺžku života. Táto kombinácia z nich robí vhodné modely na výskum smerujúci k prevencii a liečbe cukrovky.“
Rozsiahle dáta zbierali vedci deväť rokov
„Prednosťou našej štúdie je, že dáta boli zbierané v rámci medzinárodného tímu pomocou jednotnej metodiky, čo zaisťuje ich kvalitu. Väčšina porovnávacích štúdií totiž využíva dáta získané z najrôznejších dostupných štúdií, a teda merané rôznymi laboratóriami a pomocou odlišných metodík. Nesúrodosť takýchto dát môže byť pri vyhodnocovaní výsledkov problematická,“ vyzdvihuje Oldřich Tomášek.
„Vykonávanie štúdií porovnávajúcich fyziologické parametre naprieč rôznymi druhmi je všeobecne veľmi ťažké, pretože vyžaduje nutnosť zobrať kvalitné dáta od veľkého počtu druhov. To dosvedčuje fakt, že dáta pre našu súčasnú štúdiu sme spoločne so zahraničnými kolegami zbierali deväť rokov,“ uzatvára Tomáš Albrecht.
Zdroj: AV ČR
(JM)
