Чому лише люди помирають від серцевих нападів? Втрата генів зробила наш вид більш сприйнятливим
Втрата генів зробила наш вид більш сприйнятливим до атеросклерозу
Чиста речовина людини: люди - єдині ссавці, які страждають на класичний інфаркт. Зараз дослідники знайшли цьому можливе пояснення. Як вони повідомляють, втрата гена два-три мільйони років тому, схоже, відіграє вирішальну роль у нашому ризику серцевого нападу. Оскільки без цього гена, який присутній у більшості інших ссавців, судини, мабуть, більш сприйнятливі до артеріосклерозу - основної причини інфарктів та інсультів.
Атеросклероз може мати небезпечні наслідки: Патологічне накопичення жирів у внутрішніх стінках судин призводить до утворення так званих бляшок, які можуть раптово розкритися через такі тригери, як напруга або коливання артеріального тиску. В результаті утворюються тромби, які закупорюють судини - трапляється інфаркт або інсульт.
У людей це явище, яке часто розмовно називають затвердінням артерій, є однією з найпоширеніших причин смерті від серця або судин у всьому світі. Цікаво, що наш вид у цьому майже один, оскільки інфаркти, викликані атеросклерозом, майже не трапляються у інших ссавців.
Декларація в геномі?
Навіть наші найближчі родичі, шимпанзе, не знають про такий стан здоров’я. Це стосується навіть тварин, що утримуються в неволі, у яких часто є відомі фактори ризику, такі як високий рівень ліпідів у крові, високий кров'яний тиск та відсутність фізичної активності, спільної з людиною.
У чому причина особливої сприйнятливості нашого виду до артеріосклерозу? Ніссі Варки з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго та її колеги зараз знайшли можливе пояснення: у нашому генетичному складі. Як повідомляють вчені, на відміну від більшості інших ссавців, у людей відсутній ген, який називається CMAH. Цей розділ ДНК містить інструкції щодо побудови ферменту, який каталізує утворення N-гліколілєврамінової кислоти (Neu5Gc), сполуки з класу сиалових кислот.
Більш "кальциновані"
Чи може ця втрата генів зіграти роль у збільшенні ризику серцевих нападів? Вчені перевірили цю теорію за допомогою генетично модифікованих мишей, яким не було гена CMAH. Стало очевидним, що уражені гризуни були значно більш сприйнятливі до артеріосклерозу, ніж контрольні тварини без генетичного дефекту. В середньому судини у цих мишей були майже вдвічі "кальцинованими", ніж у їх незмінених аналогів.
“Цей підвищений ризик, як видається, пов’язаний із кількома факторами. Крім усього іншого, у мишей із типовою людською втратою генів розвивався діабет, і їх білі кров’яні клітини були надмірно активними », - повідомляє колега Ніссі Варки Аджит Варки. "Це може пояснити, чому навіть люди без очевидних серцево-судинних факторів ризику схильні до серцевих нападів та інсультів, тоді як їхні еволюційні родичі цього не роблять".
Генетично схильні
Як пояснюють дослідники, люди також регулярно поглинають Neu5Gc з їжею - речовина в основному міститься в червоному м’ясі. З цієї причини вони перевірили, як дієта Neu5Gc і жирна дієта впливає на мишей без гена CMAH. Вражаючий результат: в результаті їхньої особливої «дієти» артеріосклероз у гризунів знову збільшився в 2,4 рази - погіршення, яке, на думку групи, не могло бути пояснене лише зміною рівня ліпідів у крові або цукру в крові.
"Втрата CMAH в ході еволюції людини, здається, була пов'язана зі схильністю до артеріосклерозу - як від внутрішніх, так і від зовнішніх факторів, таких як дієта", - пояснюють Варки та її колеги.
Серйозна втрата генів
Але коли і чому ми взагалі втратили цей, мабуть, важливий ген? На думку групи вчених, ген CMAH, мабуть, був замовчений у геномі наших предків приблизно два-три мільйони років тому. Відповідно до цього мутація спричинила інактивацію цього сегмента ДНК у той час. Можливо, це було спровоковано збудником малярії, який міг розпізнати сиалову кислоту Neu5Gc.
Те, що могло б служити захистом від малярії, зараз виявляється недоліком для нашого здоров’я судин. Однак підвищений ризик атеросклерозу - не єдина зміна, яку дослідники пов'язують із втратою ІМАГ. Наше зниження родючості порівняно з іншими тваринами могло би бути еволюційно пов’язане з цим, а також здатність бігати на великі відстані. (Праці Національної академії наук, 2019; doi: 10.1073/pnas.1902902116)