Se gli esseri umani mangiassero decine di migliaia di calorie al giorno, ingrassassero a dismisura e stessero praticamente senza muoversi per mesi, le conseguenze per la loro salute sarebbero catastrofiche. Per lungo tempo gli scienziati si sono chiesti perché questo comportamento non porta gli orsi grizzly a sviluppare il diabete.

Alimentando con acqua e miele gli orsi che vanno in letargo, i ricercatori della Washington State University hanno scoperto alcuni indizi genetici su come questi animali riescono a controllare la propria produzione di insulina. I risultati rilevati, pubblicati sulla rivista iScience, potrebbero contribuire a realizzare trattamenti migliori per il diabete nell’uomo.

L’ormone dell’insulina è presente nella maggior parte dei mammiferi, e serve a regolare i livelli di glucosio nel sangue, ad esempio dicendo a fegato, muscoli e alle cellule adipose di assorbire il glucosio, che è una fonte di energia. Ma se la quantità di zuccheri che entra in circolo è elevata, col tempo le cellule smettono di reagire, diventando resistenti all’insulina. Questa è una delle principali cause del diabete di tipo 2, una malattia che può provocare attacchi di cuore, ictus e cecità. Circa 1 americano su 10, ovvero più o meno 37 milioni di persone, sono affette da diabete di tipo 2. Diversamente dagli umani, gli orsi invece riescono misteriosamente a tenere sotto controllo la propria resistenza all’insulina, attivando e disattivando la produzione di questo ormone a seconda del bisogno.

Per scoprire come funziona questo meccanismo, i ricercatori hanno prelevato del siero di sangue da sei orsi grizzly (di età compresa tra i cinque e i tredici anni) tenuti in cattività presso il WSU Bear Center, un centro di ricerca sito a Pullman, nello Stato di Washington. Gli scienziati hanno prelevato dagli orsi anche campioni di tessuto adiposo, che sono stati usati per far crescere colture cellulari in laboratorio. “Questo ci permette di fare test che altrimenti non potremmo eseguire sugli orsi adulti”, afferma il coautore dello studio Blair Perry, ricercatore post-dottorato preso l’università.

Questo esperimento ha aiutato il team a individuare il segreto che permette agli orsi di controllare la propria produzione di insulina: otto proteine chiave che sembrano avere un ruolo unico nella biologia degli orsi, e che agiscono in modo indipendente o congiuntamente per regolare i livelli di questo ormone durante il letargo.

La maggior parte dei geni umani corrisponde a quelli degli orsi, quindi comprendere il ruolo di queste otto proteine potrebbe essere molto utile agli scienziati per conoscere meglio la resistenza all’insulina che si verifica nell’uomo, afferma Perry.

 
Le stagioni degli orsi

Gli orsi grizzly – che popolano varie regioni degli Stati Uniti occidentali, del Canada e dell’Alaska – vivono tre fasi nel corso dell’anno: attività, iperfagia e letargo. In primavera e in estate questi grandi animali dedicano la maggior parte del tempo alla ricerca del cibo, all’accoppiamento e alla cura dei piccoli. Poi, in autunno, gli animali passano alla fase di iperfagia, in cui “si dedicano quasi esclusivamente a mangiare quanto più possibile”, spiega Perry.

 

In questa fase, gli orsi consumano fino a 20.000 calorie al giorno e il loro peso aumenta anche di oltre 3 chili e mezzo al giorno, in preparazione all’inverno che si avvicina.

Poi, a inizio inverno, gli orsi cominciano ad andare in letargo, e da quel momento saranno solo i loro depositi di grasso a sostenerli nei freddi mesi invernali. Il letargo “non è solo una specie di sonno profondo”, spiega Perry, “sono molti i cambiamenti fisiologici che consentono agli orsi di sopravvivere al lungo inverno senza assumere cibo”. Il loro metabolismo rallenta, la frequenza cardiaca si riduce, la temperatura corporea diminuisce, e diventano resistenti all’insulina.

Durante il letargo, gli orsi hanno dei periodi di veglia, nei quali si muovono ma non mangiano. Quando gli orsi utilizzati per lo studio si sono svegliati, sono stati alimentati con acqua e miele (uno dei loro cibi preferiti) per due settimane, prima di essere sottoposti a prelievo del sangue. Il team aveva già dei campioni di sangue degli stessi individui, prelevati precedentemente in primavera e in estate.

Poi, in laboratorio, i ricercatori hanno combinato vari sieri di sangue con colture cellulari di diverso tipo: ad esempio una coltura cellulare di tessuto grasso prelevato da un orso in letargo è stata miscelata con il siero di sangue prelevato da un orso attivo. Questo ha permesso al team di rilevare quali cambiamenti genetici si verificano all’interno delle cellule.

Di tutte le combinazioni studiate, quella con il siero prelevato dagli orsi in letargo alimentati con il miele è quella che ha contribuito maggiormente all’individuazione delle otto proteine coinvolte nel meccanismo di sensibilità e resistenza all’insulina.

Mike Sawaya, biologo esperto di orsi presso l’istituto di ricerca Sinopah Wildlife Research Associates che non ha preso parte alla ricerca, afferma che il principale risultato di questo “affascinante studio” è stato rilevare i tanti collegamenti che possono esserci tra il letargo degli orsi e la salute umana.

“L’identificazione di queste otto proteine è stato un passo importante”, afferma, così come “individuare i meccanismi che vengono attivati e disattivati” quando gli orsi cambiano la propria resistenza all’insulina, afferma.

 
Un passo avanti nella prevenzione del diabete?

Se da un lato la resistenza all’insulina e le sue conseguenze sono note alla scienza, c’è molto da studiare sui relativi aspetti genetici. Studiare i modi in cui ogni anno gli orsi riescono ad attivare e disattivare la resistenza all’insulina fornisce agli scienziati “un’opportunità unica” per conoscere meglio questo fenomeno, aggiunge Perry.

Capendo come manipolare queste otto proteine nell’uomo, ad esempio, potremmo riuscire a “invertire la resistenza all’insulina”, afferma Perry. C’è molto da fare per poter mettere in pratica interventi come questo, “ma ci stiamo avvicinando”, conclude.

Sawaya concorda sul fatto che questo sia “decisamente un pezzo importante del puzzle”, e spera che svelare i misteri della fisiologia degli orsi possa aiutare a perfezionare le tecniche di prevenzione del diabete.

Il team si augura di poter approfondire in che modo esattamente queste specifiche proteine determinano la disattivazione della resistenza all’insulina negli orsi.

Fonte MELISSA HOBSON NationalGeographic.it