молочних

В червоне мясо (яловичина, свинина, баранина та інші ссавці) і, меншою мірою, в молочні продукти ми знаходимо вуглевод (сиалова кислота), дуже проблематичним для нашого здоров’я, що називається Neu5Gc. Його прийом визначає, що він зберігається у незмінному вигляді в різних органах тіла. Реакція відторгнення виникає тоді, коли її сприймають як чужорідну речовину, що призводить до вироблення антитіл імунною системою. Це спричиняє запальні реакції які сприяють розвитку або визначають загострення різних запальних захворювань, включаючи рак.

Передумови

В 40-ті 20 століття описує наявність вуглеводу з 11 атомами вуглецю в організмі людини, хімічна назва якого - N-ацетил-нейрамінова кислота (скорочено: Neu 5 Ac), яку також називають сіаловою кислотою.

В 60-ті стали відомі інші похідні нейрамінової кислоти, тобто різні сиалові кислоти.

Власне відомо близько 50 різних, і вони в основному присутні в царстві тварин.

людський організм синтезує 3 різні сіалові кислоти, найпоширеніша з них Neu 5 Ac.

сиалові кислоти вони зазвичай з’являються кон'югований (зв’язаний) з білками та ліпідами, інтегрований на клітинній поверхні, а також у вільній формі у секретах, крові та тканинах органів.

В клітинна поверхня вони втручаються в системи взаємозв'язку та регуляції росту клітин, а також у клітинні процеси розпізнавання власних або чужорідних елементів імунною системою.

Через роки, Професор Аджит Варки та його група дослідників з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго спостерігали відсутність сіалової кислоти в крові та тканинах людини, зокрема, N-гліколіл-нейрамін (Neu 5 Gc), що якщо це буде виявлено, натомість у більшості ссавців включені примати.

У 1998р, японські вчені виявив, що для того, щоб організм тварин міг синтезувати Neu5Gc, необхідна наявність ферменту (гідроксилази), вироблення якого регулюється певним геном. Близько 2,5 мільйонів років тому у наших віддалених предків (преомінідів) був генетична мутація в цьому гені, який залишив його неактивним. Тому наші клітини не здатні виробляти Neu5Gc. Насправді це була перша відповідна біохімічна різниця, виявлена ​​між людьми та шимпанзе.

Дослідження пізніше здійснене в цьому столітті професором Варки та співавторами, опубліковане в американському науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) вони з подивом виявили присутність Neu5Gc у клітинах людини що, як ми знаємо, вони не можуть виробляти. Яким тоді могло бути його походження? Без сумніву, споживання продуктів, багатих цією речовиною, таких як головним чином м'ясо ссавців ("червоне м'ясо"), молочні продукти та ікра риби. Коли ці продукти їдять, людський організм усуває значну частину введеного Neu5Gc, але невеликий відсоток зберігається на поверхні наших клітин. Насправді в тканинах, які вважаються «здоровими» (кровоносні судини, слизові клітини), було виявлено невелику кількість Neu5Gc. Тоді трапляється так, що, будучи визнаною нашою імунною системою як чужорідна речовина (ксеноантиген), виробляє антитіла (виявляється в крові) проти вбудованого Neu5Gc, що призводить до реакція запального типу.

З усього цього випливає, що: безперервне споживання з цих продуктів (червоне м'ясо, молочні продукти тощо) сприяє встановленню хронічні запальні реакції в організмі, що означає розвиток і погіршення багатьох захворювань, що мають запальний компонент. У процесі перетравлення цих продуктів вивільняється Neu5Gc, який як такий відкладається в нашому організмі.

Поглинальна здатність Neu5Gc на поверхні клітин людини також добре видно в всередині пробірки. Навіть група дослідників на чолі з професором Варки вирішила взяти концентрат свинини (багатий Neu5Gc) та проаналізувати наявність цієї речовини у власній сечі, крові, сироватці крові, волоссі та слині. Через короткий час у них вже можна було виявити присутність Neu5Gc, і лише через 2–3 дні після прийому м’ясного концентрату рівні цієї речовини знизилися в органічних рідинах, хоча їх все ще можна було виявити. Вони виявили, що ця чужа для нас молекула депонується в людських органах і тканинах. За словами самого доктора А. Варки: «Хоча малоймовірно, що прийом цієї молекули (Neu5Gc) пов’язаний з розвитком певних захворювань, ідея про те, що її поступове споживання викликає накопичення в здорових тканинах, можлива. Це може пояснити наявність антитіл, які можуть сприяти розвитку запального процесу, пов'язаного з різними патологіями ".

Одним з аргументів, висунутих деякими дієтологами, щоб заспокоїти громадськість щодо масштабів проблеми, є припущення, що тисячі років, коли люди їли м'ясо, могли створити певний рівень толерантності серед споживачів. Однак припущення не можна продемонструвати, тому серед дослідників існує певна стурбованість тим фактом, що часте вживання м'яса протягом усього життя може бути основним фактором, що погіршує здоров'я в старості.

Ілюстрація зі статті: Унікальна еволюція генетики та біології сіалової кислоти доктора Аджита Варки, опублікована PNAS - Т. 107 - Додаток. 2 // 11 травня 2010 р. Показано 2 механізми, які посилюють хронічне запалення та викликають реакції імунного типу у людини: метаболічне включення Neu5Gc з їжею та його реакція проти циркулюючих анти-Neu5Gc антитіл, які можуть сприяти хронічному запаленню ендотелії судин та епітелій, які внутрішньо вистилають порожнисті органи, що означає збільшення серцево-судинного ризику та карцином, пов’язаних із споживанням цих продуктів. Явна гіперреактивність людських Т і В-клітин, пов'язана зі зниженням інгібуючої експресії Siglecs, може додатково сприяти хронічному запаленню. Також спостерігається, що деякі молекулярні та клітинні продукти, що надходять з біотехнологій, імовірно, забруднені Neu5Gc різного походження, це може потенційно сприяти побічним реакціям у деяких людей.

Наукові дослідження останніх років показали, що a Рак він може розвинутися від хронічного запалення. Тому не дивно, що ракові тканини містять велику кількість Neu5Gc порівняно з тканинами, які вважаються здоровими. Тести навіть проводили за допомогою лабораторні тварини, спричиняючи рак у них та генетично маніпулюючи ними, щоб вони не виробляли Neu5Gc, і тому їх організм розглядав його як чужорідну речовину (як це трапляється з людьми). Результатом було те, що присутність Neu5Gc в організмі цих тварин прискорило ріст пухлини. Після 12 тижнів годування ними їжею, що містить Neu5Gc, в їх організмі спостерігалися помітні реакції запального типу. Через 50-85 тижнів майже у 50% маніпульованих мишей розвивався рак печінки, тоді як у людей найбільш ураженими органами є кишечник, простата та яєчники.

Якщо взяти до уваги, що при тривалому споживанні цих продуктів Neu5Gc накопичується в різних тканинах, і наша імунна система реагуватиме на нього, вважаючи його чужорідною речовиною, результатом буде: хронічні запальні реакції, які, в свою чергу, сприяють розвиток різних патологій, включаючи ракові процеси. Питання, яке слід враховувати при включенні вищезазначених продуктів у раціон пацієнтів із запальними та онкологічними патологіями. За словами Аджита Варки та співавторів: "Наші дані дозволяють нам зрозуміти та підтвердити за допомогою незвичного механізму епідеміологічну залежність між споживанням червоного м'яса та ризиком раку".

Девід Альварес-Понсе - біолог, спеціаліст з біоінформатики та доктор генетики з Університету Барселони, який керує науковою групою в Університеті Невади в Рено (США). Не так давно він присвятив себе вивченню еволюції гена CMAH, відповідального за червоне м'ясо, яке серед інших причин є фактором ризику раку та запалення у людей. Зосереджений на вивченні того, як природний відбір впливає на еволюцію генів, і знаючи факт мутації, який цей ген страждав близько 2,5 мільйонів років тому у людей, він взявся проаналізувати всі наявні геноми тварин (322), щоб визначити, в якому ген був знайдений і в якому він потенційно активний.

Ген CMAH робить можливим синтез токсичного вуглеводу Neu5Gc Як ми вже бачили, людський організм, розглядаючи як ксеноантиген, виробляє імунну відповідь, стаючи можливим фактором ризику запалення, артриту та раку. З іншого боку, ця мутація може представляти еволюційну перевагу в певних аспектах, таких як той факт, що наш вид позбувся певних захворювань, що вимагають присутності Neu5Gc, таких як різновид малярії що якщо це може вплинути на шимпанзе та горил, організм яких виробляє Neu5Gc . Мутація, яка звільнила нас від страждання від зазначеної малярії, але яка перетворила, перш за все, на багаторазове споживання червоного м’яса (воно забезпечує високий рівень Neu5Gc в організмі людини) фактор ризику для нашого здоров'я.

Спочатку цей ген був знайдений у кількох бактерій, у парі мікроскопічних водоростей, які не призначені для споживання людиною, і, головним чином, у деяких хребетних тварин (переважно ссавців) та голкошкірих (морська зірка, морський їжак тощо).

Як ми, люди, птахів (курка, індичка, качка тощо) не мають активного гена CMAH. Ні плазуни, за винятком одного виду ящірок, ні молюсків. Щодо риба, у деяких риб, які при виявленні концентрації Neu5Gc зазвичай дуже низькі. З іншого боку, він міститься у високій концентрації в ікрі осетрових риб (ікра) та лосось. Деякі риби, такі як оселедець, тріска або тертий атлантичний морський окунь, серед інших, також не мають гена CMAH.

Думати, що вся проблема споживання м’яса вирішується просто уникненням їжі тварин, які несуть ген CMAH (містять Neu5Gc), означає спростити його. Команда Альварес-Понсе попереджає, що тварини, що не містять цього гена, можуть містити патогенні мікроби, пов'язані з вуглеводом Neu5Ac (попередником Neu5Gc), який ми маємо, і це також може вплинути на наше здоров'я. Те, що у наших віддалених предків людини (інактивація гена CMAH) могло бути еволюційною перевагою, зробило нас більш вразливими до споживання певного м’яса та молочних продуктів від тварин, які підтримували цей ген активним.

Тобто, оскільки ген CMAH у нас неактивний, єдиний Neu5Gc У нашому організмі присутня їжа (червоне м’ясо, молочні продукти, особливо). З іншого боку, людський організм справді має надзвичайну кількість Neu5Ac (Попередник Neu5Gc) в їх клітинних структурах. За словами Альвареса-Понсе: "Це робить нас сприйнятливими до деяких патогенів, які зв'язуються з Neu5Ac, а інші тварини, які не мають гена CMAH, є потенційні резервуари цих збудників". Коротше кажучи: споживання м’яса від тварин, які мають цей активний ген, може мати такі ж негативні наслідки, як і червоне м’ясо. І якщо згадане м’ясо не містить відповідного гена, можливо, воно містить патогенні мікроби, пов’язані з Neu5Ac, і, отже, це також може вплинути на наше здоров’я.

Люди - не єдині ссавці, які не мають гена CMAH. У минулому він також був інактивований у мавп Нового Світу, звичайного їжака, тхора, деяких кажанів, тюленів і моржів, виду оленів та у качкодзьоба.

Здається, концентрація Neu5Gc не змінюється при варінні продуктів, що містять його.

Ще однією додатковою проблемою, пов’язаною з проблемою Neu5Gc, є можливість ксенотрансплантація, починаючи від тварин, які виробляють цей вуглевод і які наш організм відкидає.

м'ясо також містить велику кількість арахідонова кислота. Ця жирна кислота у значних кількостях сприяє розвитку процесів цього типу запальний. Продуктами, що містять найбільшу кількість цієї кислоти, є: свинячий жир (1700 мг), свиняча печінка (870 мг), теляча печінка (352 мг) та яєчний жовток (297 мг).

У наступній статті ми розглянемо проблему впливу споживання Neu5Gc на фертильність людини.

Бібліографія:

Людське поглинання та включення імуногенної нелюдської дієтичної сіалової кислоти.

З'явився в Proc Natl Acad Sci U S A. 2003 рік 14 жовтня; 100 (21): 12045-50. Epub 2003 рік 1 жовтня.

PNAS (DOI: 10.1073/pnas.2131556100).

Унікальна еволюція генетики та біології сіалової кислоти в людині

Центр академічних досліджень та тренінгів з антропогенії, Науково-навчальний центр з глікобіології, кафедри медицини та клітинної та молекулярної медицини, Каліфорнійський університет, Сан-Дієго, Ла-Холла, Каліфорнія 92093

PNAS | 11 травня, 2010 рік | вип. 107 | доповнення два

Червоний глікан м’ясного походження сприяє запаленню та прогресуванню раку.

Енні Н. Самрадж та співавт.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 рік 13 січня; 112 (2): 542-7. doi: 10.1073/pnas.1417508112. Epub 2014 рік 29 грудня.

Філогенетичний розподіл гідроксилази CMP-Neu5Ac (CMAH), ферменту, що синтезує прозапальний ксено-антиген людини Neu5Gc

Сатеш Пері, Асміта Кулкарні, Фелікс Фейєртаг, Патрісія М. Бернінсоне, Девід Альварес-Понсе.

Опубліковано в Біологія та еволюція геному, 30 листопада - 2017 рік.