Dar mel aos ursos em hibernação ajudou pesquisadores da Universidade Estadual de Washington a encontrar as potenciais chaves genéticas para o controle da insulina dos ursos, um avanço que poderia levar a um tratamento para o diabetes humano.
Todos os anos, os ursos ganham uma enorme quantidade de peso e mal se movem por meses, comportamento que significaria diabetes em humanos, mas não para ursos cujos corpos podem ativar e desativar a resistência à insulina quase como um interruptor. Na busca pelo segredo dos ursos, cientistas da WSU observaram milhares de mudanças na expressão gênica durante a hibernação, mas agora uma equipe de pesquisa reduziu isso para oito proteínas.

"Parece haver oito proteínas que estão trabalhando de forma independente ou em conjunto para modular a sensibilidade e resistência à insulina que é vista em ursos hibernantes", disse Joanna Kelley, geneticista evolutiva da WSU e autora correspondente do estudo publicado na iScience eu> . "Todas essas oito proteínas têm homólogos humanos. Elas não são exclusivas de ursos. Os mesmos genes estão em humanos, então isso significa que talvez haja uma oportunidade direta de tradução."

A equipe de pesquisa analisou as mudanças nas culturas de células de urso que foram expostas ao soro sanguíneo extraído de ursos pardos alojados no WSU Bear Center. Tanto as células quanto o soro sanguíneo foram retirados dos ursos durante as estações ativas e de hibernação, bem como de um período de hibernação interrompido quando os pesquisadores alimentaram os ursos com água de mel.

No laboratório, os pesquisadores combinaram diferentes culturas de células e soros, como uma cultura de células de uma estação de hibernação com soro da estação ativa, para analisar as mudanças genéticas que ocorreram.

Em todas as combinações, foi o soro do período de alimentação no meio da hibernação que mais ajudou a identificar as proteínas-chave.

“Ao alimentar os ursos apenas por duas semanas durante a hibernação, isso nos permitiu controlar outras coisas, como a duração do dia e a temperatura, bem como a disponibilidade de alimentos”, disse Kelley.

Os ursos geralmente se levantam e se movem um pouco durante a hibernação, mas geralmente não comem, urinam ou defecam. Os pesquisadores usaram esses momentos de vigília para oferecer aos ursos água com mel, uma de suas guloseimas favoritas, como parte de outro estudo, que descobriu que o açúcar extra interrompeu seu comportamento de hibernação. Kelley e seus colegas usaram as amostras desse período de estudo para fazer sua análise genética.

Quando os pesquisadores colocaram o soro da hibernação interrompida em uma cultura de células retiradas de ursos que hibernavam regularmente, eles descobriram que essas células começaram a exibir mudanças na atividade genética semelhantes às das células da estação ativa.

Em seguida, a equipe planeja investigar como essas proteínas funcionam especificamente para reverter a resistência à insulina, pesquisa que pode levar ao desenvolvimento de maneiras de prevenir ou tratar o diabetes humano.

"Este é um progresso para obter uma melhor compreensão do que está acontecendo no nível genético e identificar moléculas específicas que estão controlando a resistência à insulina em ursos", disse Blair Perry, co-autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado da WSU.

As ferramentas para entender a genética estão se tornando mais sofisticadas e, recentemente, Kelley, Perry e seus colegas publicaram uma montagem atualizada do genoma dos ursos marrons, dos quais os ursos pardos são uma subespécie. Esse genoma mais completo e contíguo pode ajudar a fornecer informações ainda melhores sobre a genética dos ursos, incluindo como eles gerenciam a hibernação.

"Há um valor inerente em estudar a diversidade da vida ao nosso redor e todas essas adaptações únicas e estranhas que surgiram", disse Perry, que também estudou a composição genética do veneno de cobra. “Ao entender a base genômica dessas adaptações, ganhamos uma melhor compreensão do que compartilhamos com outras espécies e o que nos torna únicos como humanos”.

Outros pesquisadores neste estudo incluem o co-primeiro autor Michael Saxton, juntamente com os coautores Brandon Evans Hutzenbiler, Shawn Trojahn, Alexia Gee, Anthony Brown, Omar Cornejo, Charles Robbins e Heiko Jansen, todos da WSU, bem como Michael MacCoss, Gennifer Merrihew e Jea Park da Universidade de Washington. + Explorar mais

Os ursos têm poder de hibernação em seu sangue, mas a identidade dos componentes do 'super-herói' ainda é um mistério