Honigbienen enthüllen Verbindung zwischen Zuckerempfindlichkeit und metabolischen Störungen

Wissenschaftler, die sich mit der Genetik von Honigbienen beschäftigen, haben herausgefunden, dass sie Einblicke in den Zusammenhang zwischen Zuckerempfindlichkeit, diabetischer Physiologie und Kohlenhydratstoffwechsel liefern, die auch für den Menschen relevant sein können.
Lead Autor Ying Wang, ein Forscher, an der School of Life Sciences an der Hochschule für Geistes- und Naturwissenschaften an der Arizona State University (ASU), und Kollegen, schreiben über ihre Ergebnisse in einem am 28. Juni in der Open-Access-Zeitschrift veröffentlichten Papier PLoS Genetik.
Honigbienen bieten ein nützliches Modell, um zu untersuchen, was Ernährungsverhalten beeinflusst, wie zum Beispiel die Rolle der Geschmackssensitivität bei der Auswahl zwischen kohlenhydratreicher Nahrung und proteinreicher Nahrung (bei Bienen wählt man zwischen Nektar und Pollen).
Die Empfindlichkeit einer jungen Biene gegenüber Zucker sagt voraus, wonach sie später im Leben suchen wird, wie Wang der Presse erklärte:

"Die Zuckerempfindlichkeit einer Biene zeigt ihre Einstellung zum Essen, wie alt die Biene ist, wenn sie nach Nektar und Pollen sucht und welche Art von Nahrung sie sammelt."
Um die Prozesse zu untersuchen, die dies beeinflussen, inaktivierten Wang und Kollegen erfolgreich zwei Gene im "Hauptregulator", der das ernährungsbezogene Verhalten der Bienen steuert.
Als sie das taten, entdeckten sie eine mögliche molekulare Verbindung zwischen der süßen Geschmackswahrnehmung und dem Zustand der inneren Energie.
"Indem wir diese beiden" Mastergene "unterdrückt haben, haben wir entdeckt, dass Bienen empfindlicher auf süßen Geschmack reagieren können. Aber interessanterweise hatten diese Bienen auch sehr hohe Blutzuckerwerte und niedrige Insulinspiegel, ähnlich wie bei Menschen mit Typ-1-Diabetes ", sagte Wang.
Eines der von ihnen unterdrückten Gene heißt Vitellogenin, das für ein Protein in den Fettzellen der Biene kodiert und einem menschlichen Gen namens Apolipoprotein B ähnelt. Das andere Gen heißt Ultraspiracle, das mit einem Insektenhormon zusammenwirkt, das einige Funktionen gemeinsam hat mit dem menschlichen Schilddrüsenhormon.
Das Bienenlabor an der ASU wird von Senior-Autorin des Buches, Amad, geführt, einem ASU-Professor, der auch ein Bienenlabor an der Norwegischen Universität für Lebenswissenschaften leitet.
Amdam sagte, wenn sie die Bienen benutzen können, um zu verstehen, wie Geschmackwahrnehmung und metabolisches Syndrom verbunden sind, könnte es ein sehr nützliches Werkzeug für die Forschung sein. Das metabolische Syndrom ist eine Gruppe von Risikofaktoren, die zusammen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes erhöhen.
"Das meiste, was wir über Defizite in der menschlichen Wahrnehmung wissen, stammt von Menschen, die sehr krank sind oder ein Gehirntrauma hatten. Wir wissen erschreckend wenig über Menschen in diesem Bereich", sagte Amdam.

Amdam erklärte, dass sich die Geschmackswahrnehmung sowohl beim Menschen als auch bei den Bienen als Überlebensmechanismus entwickelt, um zwischen giftigen Nahrungsmitteln (die eher bitter sind) und kalorienreichen Lebensmitteln (die eher süß sind) zu unterscheiden.
Bei allen Tieren, von Insekten bis zum Menschen, findet eine Kommunikation zwischen dem inneren Energiezustand und der Geschmackswahrnehmung statt, die die Nahrungsaufnahme reguliert und normale Lebensfunktionen im Körper aufrechterhält. Ohne dies kann eine schlecht funktionierende Geschmackswahrnehmung ungesunde Essgewohnheiten und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes und Fettleibigkeit auslösen.
Amdam sagte, dass diese Studie ihnen geholfen hat zu erkennen, dass sie Honigbienen benutzen können, um zu verstehen, wie Nahrung-in Verbindung stehendes Verhalten mit internem Metabolismus interagiert. Die Ergebnisse geben ihnen auch Einblicke in die Manipulation dieser Verhaltensweisen, um Stoffwechselstörungen zu kontrollieren.
Das Team plant nun herauszufinden, wie das Fehlen der beiden Gene im Hauptregulator die Süßeempfindlichkeit der Bienen erhöht.
Sie haben eine Ahnung, dass es mit dem "fetten Körper" bei Bienen zu tun haben könnte. Dies ist das metabolisch aktivste Gewebe in Bienen, es speichert Nährstoffe und macht Energie, ähnlich wie die Leber und Bauchfett beim Menschen.
Geschrieben von Catharine Paddock

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