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Comparative genomics of sugar-eating bats: Implications for the genetics of glucose metabolism and diabetes

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El genoma del murciélago de la fruta podría ofrecer pistas para el tratamiento de la diabetes

Otros animales que se alimentan con azúcar han desarrollado adaptaciones que les ayudan a gestionar la concentración de glucosa. Un proyecto financiado con fondos europeos examinó si sus genes albergaban secretos sobre el tratamiento de la diabetes.

Salud

La diabetes constituye una importante amenaza para la salud humana y su prevalencia ha aumentado durante los últimos años, tanto en humanos como en animales. La dieta inadecuada y la obesidad son factores contribuyentes, si bien las características genéticas desempeñan un papel fundamental a la vez que podrían ofrecer una importante vía terapéutica. Sin embargo, la mayoría de nuestros conocimientos actuales sobre los mecanismos genéticos relacionados con el metabolismo del azúcar procede de estudios de laboratorio con humanos y ratones. Los investigadores del proyecto CHIROGLU buscaron pistas en los genomas de otros animales que han desarrollado adaptaciones para sobrevivir con dietas con un alto contenido de azúcar, para llenar así las lagunas en el conocimiento de las adaptaciones moleculares que presentan estas criaturas. Uno de estos grupos está formado por los murciélagos de la fruta, de la familia Pteropodidae. Estos mamíferos presentan la característica exclusiva de que han desarrollado varias veces y de forma independiente la alimentación a partir del néctar. CHIROGLU buscaba identificar genes específicos asociados a las adaptaciones, para lo cual se analizaron en torno a 1 500 genes implicados en el metabolismo de la glucosa y los hidratos de carbono en todas los linajes de estos murciélagos que se alimentan de néctar. «El primer objetivo principal del proyecto fue determinar cuantas veces surgió de forma independiente la frugivorías en la familia de los murciélagos de la fruta», comenta Nicolas Nesi de la Universidad Queen Mary de Londres e investigador principal del proyecto CHIROGLU. Hasta ahora, no se conocía bien esta información, en parte debido a la rareza de muchas de las especies de murciélagos. Algunos solamente habitan en regiones tropicales remotas, lo cual dificulta el acceso a ellos.

Búsqueda de genes

Para superar los retos logísticos, Nesi logró obtener muestras de las colecciones de museos de todo el mundo. El equipo reunió en total 135 de las cerca de 200 especies conocidas, lo que le permitió acceder a todos los géneros que se alimentan con néctar de estas familias de murciélagos. «Las colecciones de los museos, que a menudo incluyen muestras obtenidas a principios del siglo XX, pueden seguir siendo utilizadas en estudios genómicos modernos», comenta Nesi, que recibió el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie de la UE. Esto hace innecesario obtener nuevas muestras en el medio natural de especies en peligro de extinción. Una vez recopiladas las muestras, el equipo utilizó modernos métodos de análisis para establecer las relaciones evolutivas dentro de la familia, con el objetivo de arrojar luz sobre el origen de la alimentación a partir de néctar. Nesi buscó los genes codificadores de proteínas que están específicamente implicados en el metabolismo de la glucosa y que son objeto de selección positiva en las especies que se alimentan con néctar. «Estos genes se han seleccionado para producir una proteína diferente en los murciélagos que se alimentan con néctar, en teoría potencialmente más eficientes, frente a las especies de murciélagos frugívoros y otros mamíferos, incluidos los humanos», continúa Nesi.

Una imagen más completa

Históricamente, todas las especies con una alimentación a base néctar se han agrupado basándose en características morfológicas similares, como un menor tamaño del cuerpo, un hocico largo y estrecho, o la lengua con papilas especializadas. Sin embargo, los datos genéticos mostraron al equipo que esta morfología particular y la dieta evolucionaron de forma independiente, y varias veces, al margen de estos grupos establecidos. «Ahora contamos con una perspectiva más completa sobre la historia evolutiva de la familia de los murciélagos de la fruta», comenta Nesi. En el futuro, el equipo desea analizar más genes para obtener resultados nuevos. «Un enfoque complementario será utilizar datos (de ARN) transcriptómicos para tener acceso a todos los genes que codifican proteínas, incluidos los que se expresan en órganos diferentes como el páncreas y el intestino», concluye Nesi. Estos resultados preliminares del proyecto CHIROGLU se utilizarán en el futuro en proyectos más amplios, los cuales incluirán otros grupos de murciélagos nectarívoros, así como de otros vertebrados que se alimentan con néctar, como los colibríes y el falangero mielero. Se utilizarán otras herramientas, como la herramienta de edición genética CRISPR/Cas9, para evaluar la eficiencia metabólica de los genes en cuanto a la regulación de la glucosa.

Palabras clave

CHIROGLU, murciélagos, néctar, diabetes, genoma, genes, adaptación, gestionar

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