Medvedje kot naravni zgled za »zdravo debelost«

Zmožnost grizlijev, da med zimskim spanjem obvladujejo debelost in diabetes,
je potencialno zanimiva tudi za človeški rod

Objavljeno
06. marec 2015 14.28
A grizzly bear stands with her cubs in Yellowstone National Park. Florian Schulz photo, on view in Yellowstone to Yukon: Freedom to Roam, organized by the Burke Museum of Natural History and Culture in Seattle, Wash., on display at the Buffalo Bill
Radovan Kozmos, Znanost
Radovan Kozmos, Znanost
Po kliničnih merilih je na svetu pretežkih že približno poldruga milijarda ljudi. V Svetovni zdravstveni organizaciji ocenjujejo, da je debela več kot desetina odraslih Zemljanov, kar jih uvršča v najštevilnejšo populacijo bolnikov na planetu. O vzrokih za ta svojevrstni evolucijski pojav je mogoče razpravljati tako ali drugače, toda dolgoročne posledice čezmerne telesne teže – diabetes, srčno-žilna in rakava obolenja – so nesporne in čedalje manj zanemarljive.

Občasne akcije ozaveščanja prebivalstva o pomenu vzdrževanja zdrave telesne teže nimajo pravega učinka, predvsem zato, ker so kampanjske in nemalokrat argumentirane celo z dvomljivimi interesi. Pa tudi biotehnološka industrija si že dolgo zaman prizadeva iznajti terapije, ki bi se lahko učinkoviteje spopadle z nalogo, kakršne v človeški zgodovini verjetno še ni bilo.

Pri tem se znova in znova ubada z vprašanjem, ali je sploh mogoče najti rešitev za problem, ki se tako trdovratno upira vsem znanstvenim poskusom. Na ameriškem in svetovnem trgu so trenutno na voljo samo tri odobrena zdravila za obesitas, kakor strokovno rečejo debelosti; pa tudi ta le zmerno znižajo telesno težo, in še to na račun vse prej kot nedolžnih stranskih učinkov.

Zakaj torej človeštvo, pri tolikšnem številu znanstvenoraziskovalnih umov in eksperimentov, še vedno ne pozna boljših alternativ?

Živali in ljudje

Med poglavitnimi ovirami pri razvijanju novih zdravil za debelost je vsekakor že sámo testiranje zdravilnih učinkovin, saj ga v dobršni meri izvajajo na glodavcih. Te laboratorijske živali so dan za dnem izpostavljene genski in okoljski manipulaciji, da bi čim zvesteje oponašale človekovo pridobivanje telesne teže, toda pri tem ne izražajo nekaterih negativnih stranskih pojavov – denimo obupa ali celo samomorilnih misli – kakršni so značilni za ljudi.

Tako so znanstveni laboratoriji polni najraznovrstnejših miši in podgan z bolj ali manj zdravim metabolizmom, medtem ko je približno petina svetovnega prebivalstva in več kot tretjina ljudi v najrazvitejših državah še vedno predebelih. Pravzaprav iz desetletja v desetletje debelejših.

V številnih biofarmacevtskih družbah zato intenzivno razmišljajo o drugačnem pristopu. Denimo takšnem, s katerim bi ugotovili, ali je narava v milijonih let evolucijskega eksperimentiranja morda že našla rešitev za učinkovit spopad z biološkimi grožnjami, kakršna je debelost.

Navsezadnje je o tem že znanih nekaj impresivnih primerov. Mala kobiličja miš iz rodu Onychomys, ki živi v ZDA in Mehiki, je že eden takšnih. Je mesojeda, hrani se z žuželkami, črvi, škorpijoni, kačami in celo drugimi mišmi. Na plen preži podobno kakor mačka, svoje ozemlje brani kakor volk. Predvsem pa je imuna proti številnim strupom svojih žrtev – tudi kač in škorpijonov.

Po dolgoživosti, denimo, bi bilo težko prekositi golača ali golo miš (Heterocephalus glaber), ki živi na vzhodu Afrike in je naravno odporna proti številnim vrstam bolečine, raku in morda celo Alzheimerjevi bolezni. Srce burmanskega pitona se po večtedenskem stradanju med dvo- ali tridnevno pojedino lahko poveča za kar 40 odstotkov, da je kos nenadoma izjemno povečani presnovi; takšna stopnja srčne hipertrofije bi bila pri človeku zanesljiva napoved skorajšnjega konca.

Vse te in podobne živali so z edinstveno mutacijo ključnih genov očitno razvile načine, da lahko obvladujejo stanja, kakršna bi pri ljudeh hitro označili za patološka. Veliko je torej znamenj, da je narava zmožna omiliti ekstremno debelost v povsem nenevarno stanje, je prepričan dr. Charles T. Robbins z Washingtonske državne univerze.

Zimsko spanje

Ta ugledni predavatelj zoologije in naravoslovja že skoraj tri desetletja zavzeto proučuje pojav, ki je značilen zlasti za medvede: hibernacijo ali zimsko spanje. Obdobju enormnega poznojesenskega prenažiranja, med katerim medved vsak dan pospravi 50.000 kalorij in se zredi za dobrih sedem kilogramov, sledi sedemmesečni post. V tem času je kosmatinec povsem odvisen od uskladiščene maščobe, ne da bi jedel, pil, uriniral ali se iztrebljal.

Med hibernacijo »izklopi« tudi delovanje ledvic, zato so te po končanem zimskem spanju poškodovane, kri pa tako polna toksinov, da človek takšnega stanja ne bi preživel. Pri medvedih je takšna »odpoved ledvic« očitno reverzibilna: po končani hibernaciji ta pomembni telesni organ spet začne povsem normalno delovati, ne da bi bil trajneje prizadet zaradi večmesečnega »odklopa«.

Prav zato so medvedje že dolgo tarča intenzivnega proučevanja, kljub vrsti čisto praktičnih problemov, povezanih s temi izredno močnimi, nekaj sto kilogramov težkimi in pogosto čemernimi živalmi.

Profesor Robbins tako proučuje vedenje rešenih grizlijevih mladičev, ki v ujetništvu seveda tudi hibernirajo. In med dosedanjim proučevanjem teh živali je odkril vrsto presenetljivih značilnosti njihovega metabolizma, ki se utegnejo izkazati za dragocene tudi pri človeškem spopadu z naraščajočo debelostjo.

Nenavaden zgled

S sodelavcem Kevinom Corbitom, uglednim znanstvenikom v največji biotehnološki družbi na svetu Amgen, sta najprej poskusila odgovoriti na vprašanje, ali ima izjemno hitro pridobivanje teže in telesne maščobe pred zimskim spanjem za grizlija tudi morebitne neljube posledice, denimo sladkorno bolezen. Navsezadnje je pri ljudeh vrsta diabetesa, povezana z debelostjo, prav posledica nezmožnosti telesa, da bi se odzvalo na hormon inzulin, zato mu rečejo tudi »inzulinska rezistenca«.

Kot je znano, pri zdravem človeku inzulin povzroči upad ravni krvnega sladkorja (glukoze), ker hormon pospeši prenos sladkorja po krvi do celic, kjer se bodisi porabi za proizvodnjo energije bodisi se uskladišči kot zaloga goriva. Pri sladkornem bolniku pa se celice ne odzovejo na inzulin, zato njihov krvni sladkor ostane visok – z dolgoročnimi posledicami, kot so debelost, visok krvni tlak in srčno-žilna obolenja.

Medvedje so, nasprotno, zmožni uravnavati svoj odziv na ta hormon trebušne slinavke: jeseni, ko so najbolj zrejeni, so na inzulin tudi najbolj občutljivi. Drugače povedano, kljub vztrajnemu kopičenju novih in novih kilogramov njihove celice lahko od inzulina še naprej sprejemajo ustrezna navodila.

Že nekaj tednov pozneje, med zimskim spanjem, pa tudi grizliji razvijejo inzulinsko rezistenco; v bistvu torej postanejo diabetični. Toda v nasprotju s človeškimi sladkornimi bolniki ti medvedje med hibernacijo in inzulinskorezistentnim stanjem vzdržujejo normalno raven krvnega sladkorja. Spomladi, ko se prebudijo, pa obnovijo tudi inzulinsko odzivnost. Občutljivosti na inzulin torej ne uravnavajo za ohranjanje normalne ravni krvnega sladkorja, temveč za nadzor nad tem, kdaj se maščoba skladišči in kdaj porablja.

Povedano drugače, grizliji naravno »zbolevajo« in »ozdravljajo« za diabetesom. In ker strokovnjaki vedo, kdaj se zgodi preklop med enim in drugim stanjem, poskušajo ugotoviti še način, kako natanko živali to storijo.

Ključna beljakovina

Tudi sámo debelost grizliji prenašajo povsem drugače kakor ljudje: ne poznajo niti vnetih tkiv niti maščobe ne skladiščijo tam, kjer bi naredila škodo. Svoje zimsko gorivo skladiščijo zgolj v maščobnih tkivih, ne pa tudi v jetrih ali mišicah kakor debeli ljudje. Grizliji so očitno razvili nekakšno »zdravo vzdrževanje debelosti«, in to kljub izrednemu kopičenju maščobe, pridobivanju telesne teže in nenehno visoki ravni holesterola.

Zanimivo je, da so znanstveniki podoben pojav »zdrave debelosti« odkrili tudi pri maloštevilnih ljudeh. Zaradi specifične mutacije gena PTEN (phosphatase and tensin homologue, homolog fosfataze in tenzina) tudi debeli ohranijo občutljivost za inzulin. Njihova presnova je torej precej podobna grizlijevi.

Raziskovalca Robbins in Corbit sta ugotovila, da ti medvedje uravnavajo aktivnost beljakovine PTEN (ki jo kodira istoimenski gen) podobno kakor zatemnitveno stikalo: s povečevanjem in zmanjševanjem te aktivnosti učinkovito nadzirajo svojo odzivnost na inzulin. Ker vesta, kdaj in kje se to dogaja – spomladi in jeseni ter zgolj v maščobnih celicah – upata, da bosta sčasoma odkrila tudi mehanizem tega delovanja.

»Milijoni let evolucijskega eksperimentiranja so povzročili gensko prilagajanje, ki je medvedom omogočilo uspešno obvladovati debelost,« poudarjata avtorja zanimive raziskave. »Svojo čezmerno zrejenost so zmožni spremeniti v skoraj povsem nenevarno stanje. In če se je naravi to posrečilo z grizliji, se bo nam kaj podobnega morda posrečilo tudi pri ljudeh.«

Do takrat pa bo treba upoštevati nesporno ugotovljena dejstva in zavestno skrbeti za zdravo telesno težo.