Наші предки втратили ген приблизно 2-3 мільйони років тому, і це може пояснити, чому лише одна з усіх тварин уражена ішемічною хворобою серця.
Дослідники медичного факультету Каліфорнійського університету в Сан-Дієго (Університет Сан-Дієго) кажуть, що втрата одного гена - еволюційна подія в наших родових родах приблизно 2-3 мільйони років тому - пояснює, чому ми, люди, частіше страждаємо від інфаркти, ніж будь-яка тварина, та судинні захворювання. Рекордно високий ризик проблем кровообігу у ссавців впливає на всю людську расу і є навіть більш вираженим, ніж у наших побратимів, які також споживають червоне м'ясо, пише Оріго.
Атеросклероз, або атеросклероз - закупорка артерій, спричинена жировими судинними відкладеннями - відповідальна за третину всіх смертей у всьому світі. Існує кілька факторів ризику розвитку атеросклерозу; Сюди входять високий рівень «поганого» холестерину, малорухливий спосіб життя, вік, високий кров’яний тиск, ожиріння та куріння. Однак приблизно у 15 відсотках серцево-судинних подій вперше жоден із цих факторів ризику відсутній.
Минуло десятиліття з тих пір, як Ніссі Варки, професор патології медичного факультету університету в Сан-Дієго, і Аджит Варки, професор клітинної та молекулярної медицини, та колеги зазначають у своїй заяві, що ішемічні серцеві напади, що трапляються в природі, практично відсутні у інших ссавців. Це стосується навіть наших найближчих родичів, шимпанзе, які в неволі змушені жити з дуже подібними факторами ризику - високим вмістом жиру в крові, високим кров'яним тиском та бездіяльністю - як люди. Те, що було задокументовано як подія, що нагадує серцевий напад у шимпанзе, було скоріше пов’язано із рубцюванням серцевого м’яза досі невідомого походження, але аж ніяк не з оклюзією коронарних артерій.
Які гени були загублені?
У цьому дослідженні два Варки, Філіп Гордтс та інші повідомляють, що генетично модифіковані миші, у яких відсутня одна з поверхневих клітинних молекул цукру, варіант сиалової кислоти Neu5Gc, як і люди, демонструють суттєво підвищений атеросклероз порівняно з контрольними мишами. Ген у контрольних мишей інтактний, але навмисно зіпсований у мишей, і у людини він еволюціонував під час еволюції до ферменту під назвою CMAH, який відповідає за створення мотиву сиалової кислоти Neu5Gc.
Дослідники Центру досліджень та навчання біології цукру UC San Diego та Академічного центру досліджень та освіти людини вважають, що мутація, яка інактивує ген CMAH, може поширитися у предків людини кілька мільйонів років тому. Втрата мотиву цукру Neu5Gc була не просто випадковістю, а еволюційною адаптацією до тиску паразита малярії, оскільки збудники малярії використовують цей мотив поверхні клітини, серед іншого, для розпізнавання та атаки клітин-мішеней.
Автори виявили, що шляхом усунення CMAH тяжкість атеросклерозу майже подвоїлася у мишей, позбавлених людства без мотиву сиалової кислоти Neu5Gc порівняно з немодифікованими мишами.
Кілька факторів відповідають за підвищений ризик: гуманізовані миші надмірно продукують запальні лейкоцити і стають схильними до діабету.
- пояснив Аджит Варки.
Це може пояснити, чому навіть люди, які харчуються вегетаріанцями і живуть без очевидних судинних факторів ризику, мають значні шанси на серцевий напад або інсульт, що зовсім не характерно для наших еволюційних родичів, додав він.
Крім того, люди, які вживають червоне м’ясо, знову і знову повертаються до мотиву Neu5Gc у своєму раціоні, оскільки м’ясо тварин, яких вони їдять, містить цей тип цукру.
Вчені кажуть, що це призводить до імунної відповіді та хронічного запалення, яке вони називають ксеносіалітом, запаленням, спричиненим чужорідною сіаловою кислотою. В експериментах людиноподібних CMAH-дефіцитних мишей годували дієтою, багатою Neu5Gc і жирами, що спричинило подальше збільшення швидкості атеросклерозу в 2,4 рази. Погіршення стану атеросклерозу не пояснювалось зміною лише рівня жиру та цукру в крові.
"Втрата CMAH в еволюції людини, швидше за все, сприятиме сприйнятливості до атеросклерозу як за рахунок внутрішніх, так і зовнішніх (дієтичних) факторів", - стверджують автори, "і майбутні дослідження повинні розглянути можливість використання нашої більш схожої на людину моделі миші".
У своїх попередніх дослідженнях два Варки та його колеги показали, що дієтичний Neu5Gc був присутній у мутантних мишей CMAH, у яких бракувало власного Neu5Gc.
це не тільки сприяє запаленню, але і стимулює ріст пухлин.
Оскільки червоне м'ясо багате на Neu5Gc, ця асоціація може частково пояснити зв'язок між споживанням людиною червоного м'яса та частотою деяких видів раку.
Цікаво, що зазначають автори,
що еволюційна втрата гена CMAH могла вплинути на інші аспекти фізіології людини, наприклад, на зменшення нашої фертильності, але зробивши нас більш придатними на довгострокову перспективу;.