Птицы с высоким уровнем сахара в крови бросают вызов ожиданиям старения

Крупное исследование 88 видов птиц показало, что некоторые птицы с высоким уровнем сахара в крови демонстрируют устойчивость к гликированию белков. Это говорит о том, что у них эволюционно развились механизмы, позволяющие избегать вредных эффектов, обычно связанных с метаболизмом глюкозы.

Это первое масштабное сравнительное исследование взаимосвязи между уровнем сахара в крови, скоростью гликирования, рационом и жизненной стратегией у птиц. Опубликованное как пересмотренный препринт в eLife, оно содержит убедительные доказательства положительной корреляции между уровнем сахара в крови и уровнем гликирования.

Высокий уровень сахара в крови обычно ассоциируется с ускоренным старением и проблемами со здоровьем из-за процесса гликирования белков — реакции сахаров с белками, ведущей к повреждению клеток.

Гипотеза «синдрома темпа жизни» предполагает, что метаболическая скорость, продолжительность жизни, репродуктивные стратегии и поведение организма эволюционируют предсказуемым образом. Согласно ей, виды с быстрым метаболизмом, короткой жизнью и высокой репродуктивной скоростью должны иметь более высокий уровень сахара и гликирования. Виды с большей продолжительностью жизни — более низкий. Однако неясно, как гликирование коэволюционировало с другими признаками.

«Птицы особенно интересны в этом контексте, учитывая их относительно высокий уровень сахара в крови — в среднем почти в два раза выше, чем у млекопитающих схожего размера, — говорит ведущий автор Адриан Морено-Борральо. — Это считается адаптацией к полету, обеспечивающей топливо для интенсивных всплесков аэробной нагрузки. Но это также парадокс: несмотря на более высокий уровень сахара, птицы демонстрируют замечательное долголетие, живя в три раза дольше млекопитающих».

Чтобы исследовать этот парадокс, учёные проанализировали 484 особи из 88 видов птиц. Они сравнили уровень сахара в крови и скорость гликирования в связи с признаками жизненной стратегии: продолжительностью жизни, массой тела, временем развития, репродуктивными инвестициями (измеряемыми массой кладки) и рационом.

Результаты показали:

• Существенные различия в уровне сахара в крови между видами.
• Самые высокие уровни — у мелких птиц (стрижи, воробьинообразные), самые низкие — у крупных (фламинго, гуси).
• Скорость гликирования следовала той же тенденции.
• Связь между уровнем сахара и продолжительностью жизни оказалась сложной: у долгоживущих птиц уровень сахара в целом был выше, но после определённого предела рост прекращался. Это указывает, что некоторые виды эволюционировали механизмы предотвращения повреждений от гликирования, а не просто избегания высокого сахара.
• Неожиданно, у наземных хищных птиц скорость гликирования была значительно выше, чем у всеядных, при схожем уровне сахара. Это говорит, что помимо уровня глюкозы, на способность смягчать повреждения от гликирования влияют и другие факторы: метаболизм белков, антиоксидантная защита или компоненты диеты (клетчатка, полиненасыщенные жирные кислоты).

Результаты бросают вызов некоторым предсказаниям гипотезы «синдрома темпа жизни». Хотя масса тела сильно коррелировала с уровнем сахара, репродуктивные инвестиции не показали значимой связи с гликированием, а уровень глюкозы увеличивался с продолжительностью жизни, а не уменьшался.

«Наши результаты лишь незначительно согласуются с предсказаниями гипотезы. Она верна для массы тела, но не для других проверенных переменных жизненной истории», — говорит соавтор Фабрис Бертиль.

«Связь между уровнем сахара в крови и продолжительностью жизни может зависеть от видовых факторов, влияющих на то, как глюкоза воздействует на старение. Дальнейшие исследования должны быть нацелены на эту область», — добавляет соавтор Франсуа Крискьоло. — «Существует значительная вариация в уровнях сахара и скорости гликирования между видами, причём виды с самым высоким уровнем глюкозы демонстрируют большую устойчивость к гликированию, что указывает на эволюционно развившийся механизм этой устойчивости. Понимание того, как возникла эта устойчивость, может дать важные insights для исследований в области здоровья человека, особенно в таких областях, как диабет, долголетие и метаболические расстройства».