Vom Höhlenfisch zum Menschen: Die Evolution des Stoffwechsels bei Höhlenfischen kann Einblicke in die Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten wie Diabetes, Herzkrankheiten und Schlaganfall geben

KANSAS CITY, Mo., 12. Mai 2022 / PRNewswire / – Neue Forschungsergebnisse des Stowers Institute for Medical Research untersuchen, wie Höhlenfische, an der Oberfläche lebende Flussfische, die vor über 100.000 Jahren in unterirdische Höhlensysteme strömten, einzigartige metabolische Anpassungen entwickelten, um in nährstoffarmen Umgebungen zu überleben. Das lernenonline veröffentlicht in Naturgenetik An 12. Mai 2022geführt von Jaya KrishnanPhD, ein leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor von Nicolas RohnerPhD, erstellte eine genomweite Karte von Lebergewebe für zwei unabhängige Höhlenfischkolonien zusammen mit Flussfischen, um zu verstehen, wie sich der Höhlenfischstoffwechsel entwickelt hat und wie dies auf den Menschen anwendbar sein könnte.

Die Fische geben Aufschluss über Stoffwechselstörungen, denn trotz erhöhter Fett- und Blutzuckerwerte bleiben sie gesund.

Historisch gesehen waren die Menschen in der Lage, sich an Zeiten von Festen oder Hungersnöten anzupassen. Heute jedoch hat Festessen in vielen Regionen der Welt Hungersnöte abgelöst, was zu einem Anstieg einer Vielzahl von Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes, Herzkrankheiten und Schlaganfällen geführt hat. Diese Zustände, die gemeinsam als metabolisches Syndrom bezeichnet werden, sind mit genetischen Mutationen in DNA-Regionen verbunden, die regulieren, wie unsere Gene funktionieren, um uns gesund zu halten; Auf einer evolutionären Zeitskala steckt der konstante „Fest-Zustand“ noch in den Kinderschuhen, was für den Menschen eher Krankheit als Anpassung bedeutet.

Diese Studie markiert das erste Mal, dass eine genetische Kartierung der nicht-codierenden Regionen der Leber-DNA durchgeführt wurde, die die Aktivität und Expression von Genen regulieren. Die neuen Daten sind nun eine wertvolle Ressource für die wissenschaftliche Gemeinschaft, die Hungerresistenz und Stoffwechsel untersucht.

„Es ist eine sehr gute Grundlage für uns oder jeden, jetzt relevante Fragen in Bezug auf Stoffwechsel, Ernährung und Anpassung zu stellen“, sagte Krishnan.

Der Stoffwechsel oder die Art und Weise, wie wir Energie nutzen und speichern, ist ein wesentlicher Bestandteil der Gesundheit aller Arten. Höhlenfische sind ideal zum Studium des Stoffwechsels; Während der regelmäßigen Überflutung von Höhlen nehmen diese Fische alle Nährstoffe auf und speichern sie, um bis zur nächsten Nährstoffüberschwemmung zu überleben, die möglicherweise erst in einem weiteren Jahr stattfindet. „Sie können Aufschluss über Stoffwechselstörungen wie Diabetes und Fettleibigkeit geben“, sagte Krishnan, denn trotz erhöhter Fett- und Blutzuckerwerte bleiben diese Fische vital und gesund.

„Die Tatsache, dass diese Fische trotz dieser extremen Eigenschaften anscheinend gesund sind, ist per Definition ein guter Ort, um zu fragen, wie sie damit umgehen“, sagte Rohner.

Wirklich bemerkenswert ist, dass die beiden in dieser Studie untersuchten unabhängig voneinander abgeleiteten Cavefish-Kolonien auffallend ähnliche metabolische Anpassungen entwickelten, um in dunklen, nährstoffarmen Umgebungen zu überleben. Dies wirft die Frage auf, was können wir von Tieren lernen, die Zeit hatten, sich zu entwickeln? Und noch weiter, wenn mehrere Cavefish-Populationen sich auf sehr ähnliche Weise völlig unabhängig voneinander entwickelt haben, gibt es universelle Anpassungsmechanismen, die möglicherweise bei anderen Arten wie dem Menschen ausgelöst werden könnten?

„Wir kennen nur eine Handvoll Gene, die therapeutische Ziele sein könnten“, sagte Krishnan. „Das bedeutet, dass wir neue Wege finden müssen, um solche potenziellen Gene zu identifizieren, damit wir sie investieren können, und Höhlenfische sind ein sehr leistungsfähiges System für uns, um dies zu tun.“

Zu den Co-Autoren gehören Christopher W. SeidelDoktor, Ning ZhangDoktor, Narendra Pratap SinghDoktor, Jake Van Campen, Robert Peß, PhD, Shaolei Xiong, Alexander KenziorHua Li, PhD, und Joan W. ConawayPhD.

Die Finanzierung der Studie wurde von JDRF, der Edward Mallinckrodt Foundation, den National Institutes for Health (Preis R01GM127872), der National Science Foundation (Preis IOS-1933428), dem Enabling Discovery through GEnomics der National Science Foundation (Preis 1923372), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Preis PE2807/1-1) und durch institutionelle Unterstützung des Stowers Institute for Medical Research. Für den Inhalt sind ausschließlich die Autoren verantwortlich und geben nicht unbedingt die offiziellen Ansichten der NIH wieder.

Über das Stowers Institute for Medical Research

Gegründet 1994 durch die Großzügigkeit von Jim Stowers, Gründer von American Century Investments, und seiner Frau Virginia, ist das Stowers Institute for Medical Research eine gemeinnützige, biomedizinische Forschungsorganisation mit Schwerpunkt auf Grundlagenforschung. Seine Mission ist es, unser Verständnis der Geheimnisse des Lebens zu erweitern und die Lebensqualität durch innovative Ansätze zu Ursachen, Behandlung und Vorbeugung von Krankheiten zu verbessern.

Das Institut besteht aus 17 unabhängigen Forschungsprogrammen. Von den rund 500 Mitgliedern sind über 370 wissenschaftliche Mitarbeiter, darunter Forschungsleiter, Direktoren von Technologiezentren, Postdoktoranden, Doktoranden und Mitarbeiter des technischen Supports. Erfahren Sie mehr über das Institut unterwww.stowers.orgund über sein Graduiertenprogramm an www.stowers.org/gradschool.

Medienkontakt:
Joe ChiodoLeiter Medienarbeit
742.462.8529
press@stowers.org

Zeigen Sie den Originalinhalt an, um Multimedia herunterzuladen:https://www.prnewswire.com/news-releases/from-cavefish-to-humans-evolution-of-metabolism-in-cavefish-may-provide-insight-into-treatments-for-a-host-of- krankheiten-wie-diabetes-herzkrankheit-und-schlaganfall-301545779.html

QUELLE Stowers Institute for Medical Research

Leave a Comment