Si un ser humano comiera decenas de miles de calorías al día, aumentara de tamaño y apenas se moviera durante meses, los resultados para su salud serían catastróficos. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo por qué este mismo comportamiento no provoca diabetes en los osos grizzly (la subespecie más grande de osos pardos) hasta ahora.
Al alimentar con agua con miel a los osos que hibernan, los investigadores de la Universidad Estatal de Washington (Estados Unidos) han descubierto pistas genéticas sobre cómo estos osos pueden controlar su insulina. Sus resultados (publicados en iScience) podrían conducir a mejores tratamientos de la diabetes para las personas.
La insulina es una hormona que se encuentra en la mayoría de los mamíferos y que regula los niveles de azúcar en la sangre, por ejemplo, indicando al hígado, los músculos y las células grasas que absorban el azúcar de la sangre, una fuente de energía. Pero si entra mucho azúcar en el torrente sanguíneo, con el tiempo las células dejan de responder y se vuelven resistentes a la insulina. Esta es una de las principales causas de la diabetes de tipo 2, una enfermedad que puede provocar infartos, derrames cerebrales y ceguera. Aproximadamente el 13% de los españoles mayores de 18 años padecen diabetes de tipo 2. A diferencia de los humanos, los osos pueden controlar misteriosamente su resistencia a la insulina, activándola y desactivándola como un interruptor.
Para averiguar cómo, los investigadores extrajeron suero sanguíneo de seis osos grizzly cautivos (de entre cinco y 13 años de edad) en el Centro de Osos de la WSU, un centro de investigación en Pullman, Washington. También recogieron tejido graso de oso que utilizaron para cultivar células en el laboratorio. "Nos permite probar cosas que no podríamos hacer en un oso adulto", dice Blair Perry, coautor del estudio e investigador postdoctoral de la universidad.
Este experimento ayudó al equipo a acotar el secreto de los osos para controlar su insulina: ocho proteínas clave que parecen tener un papel único en la biología de los osos, y que trabajan de forma independiente o conjunta para regular la insulina durante la hibernación.
Dado que los humanos compartimos la mayoría de nuestros genes con los osos, entender el papel de estas ocho proteínas podría enseñar a los científicos más sobre la resistencia humana a la insulina, dice Perry.
Las estaciones de los osos
Los osos grizzly(que se encuentran en algunas zonas del oeste de EE.UU., Canadá y Alaska) pasan por tres etapas en un año: Activo, hiperfagia e hibernación. En primavera y verano, estos enormes mamíferos se dedican a buscar comida, aparearse y cuidar de sus crías. Luego, en otoño, los animales pasan a la hiperfagia, cuando "prácticamente toda su energía se dedica a comer lo máximo posible", dice Perry.
Durante esta época, los osos consumen hasta 20 000 calorías diarias y ganan hasta dos kilos cada día para prepararse para el próximo invierno.
Cuando los osos empiezan a hibernar a principios del invierno, dependen de sus depósitos de grasa para mantenerse durante los meses de frío. La hibernación es "algo más que un sueño profundo", dice Perry. "Muchos cambios fisiológicos permiten a los osos sobrevivir a estos largos inviernos sin comida". Su tasa metabólica, su ritmo cardíaco y su temperatura corporal disminuyen, y se vuelven resistentes a la insulina.
Los osos que hibernan experimentan períodos de vigilia, durante los cuales se mueven pero no comen. Cuando los osos del estudio se despertaron, el equipo los alimentó con agua con miel, su golosina favorita, durante dos semanas, y luego les extrajo sangre. El equipo ya había tomado muestras de sangre de los mismos osos durante la primavera y el verano.
A continuación, en el laboratorio, los investigadores combinaron varios sueros sanguíneos con cultivos celulares de diversos tipos; por ejemplo, mezclaron un cultivo celular de tejido graso tomado de osos en hibernación con suero sanguíneo tomado de osos activos. Esto permitió al equipo ver qué cambios genéticos se producían en las células.
De todas las combinaciones estudiadas, el suero tomado de los osos hibernantes alimentados con miel fue el que más ayudó a delimitar las ocho proteínas clave implicadas en la regulación de la sensibilidad y la resistencia a la insulina.
Para Mike Sawaya, biólogo especializado en osos de Sinopah Wildlife Research Associates, que no participó en el estudio, lo más importante de este "fascinante estudio" es la cantidad de implicaciones que la hibernación de los osos puede tener para la salud humana.
"Identificar esas ocho proteínas es un paso importante", dice, así como identificar "exactamente qué se activa y desactiva" cuando los osos cambian su resistencia a la insulina, afirma.
¿Un paso más hacia la prevención de la diabetes?
Aunque la resistencia a la insulina y sus consecuencias se conocen bien, queda mucho por aprender sobre su genética. Estudiar cómo un oso entra y sale de la resistencia a la insulina cada año ofrece a los científicos una "oportunidad única" para entenderlo mejor, añade Perry.
Por ejemplo, averiguar cómo manipular esas ocho proteínas en las personas podría potencialmente "revertir la resistencia a la insulina de un humano", dice Perry. Tales medicamentos o intervenciones están muy lejos, "pero nos estamos acercando", dice.
Sawaya está de acuerdo en que ésta es "definitivamente una pieza más del rompecabezas" y espera que desentrañar los misterios de la fisiología del oso pueda conducir a la prevención de la diabetes.
En futuros estudios, el equipo espera investigar exactamente cómo estas proteínas específicas desactivan la resistencia a la insulina en los osos.
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