Как древната мутация може да предразположи хората към сърдечни заболявания
Хората са единствените бозайници, които естествено развиват атеросклероза, стеснение на артериите, което може да подхрани сърдечни заболявания. Изследователите свързват това със загубата на един ген при нашите предци преди около 2–3 милиона години.
Сърдечните заболявания са водещата причина за смърт в световен мащаб. В САЩ над 600 000 души умират поради състоянието всяка година.
Ишемичната болест на сърцето е най-често срещаният тип сърдечни заболявания. Основната причина е атеросклерозата, която представлява втвърдяване на артериите, снабдяващи сърцето, поради натрупване на плака.
Д-р Аджит Варки, изтъкнат професор по медицина и клетъчна и молекулярна медицина в Калифорнийския университет в Сан Диего в Ла Хола, има дългогодишен интерес към това как се развива атеросклерозата при хората.
Преди няколко години д-р Варки и неговият екип отбелязват, че докато хората са склонни към атеросклероза, други бозайници не развиват това състояние, освен ако учените не манипулират диетата си или гените си в лабораторни експерименти.
В нова статия, появяваща се в Известия на Националната академия на науките на Съединените американски щати, Д-р Варки, заедно със сътрудника Филип Гордс, асистент по медицина, посочват генетична мутация, настъпила преди милиони години.
Екипът описва как това може да допринесе за нашата уникална предразположеност за развитие на атеросклероза и, като разширение, на коронарна болест на сърцето.
Загуба на молекула захар преди 2-3 милиона години
В предишна статия д-р Варки показа, че хората - за разлика от нашия близък роднина шимпанзето - нямат функционална версия на ген, наречен CMAH, което означава цитидин монофосфат (CMP) -н-ацетилнеураминова киселина (Neu5Ac) хидроксилаза.
Протеинът, кодиран от CMAH ген преобразува определена молекула, наречена н-ацетилневраминова киселина (Neu5Ac) до н-гликолилиневраминова киселина (Neu5Gc). И двете молекули са сиалови киселини, семейство захарни молекули, които играят съществена роля в много биологични процеси.
Изследванията на д-р Варки показват, че човешките предци са загубили част от своите CMAH ген преди около 2-3 милиона години, оставяйки съвременните хора неспособни да произвеждат Neu5Gc. Вместо това нашите клетки разчитат най-вече на Neu5Ac като техен основен източник на сиалова киселина.
Изследване на мишки, които изследователите са генетично проектирани да липсват Cmah, и като разширение Neu5Gc, екипът видя 1.9-кратно увеличение на атеросклерозата, когато ги сравнява с нормалните мишки.
„Повишеният риск изглежда се дължи на множество фактори, включително хиперактивни бели клетки и склонност към диабет при хора като мишки“, коментира д-р Варки.
Neu5Gc в червено месо и атеросклероза
В следващ набор от експерименти д-р Варки и колеги тестваха ефекта на диета с високо съдържание на Neu5Gc върху Cmah дефицитни мишки.
Червеното месо е готов източник на Neu5Gc, за който екипът на д-р Варки преди е показал, че причинява хронично възпаление в техния модел мишка.
Изследователите са забелязали 2,44 пъти до 3,42 пъти увеличение на атеросклерозата в Cmah-дефицитни мишки, които са хранели диета с високо съдържание на Neu5Gc и мазнини, в сравнение с диета с високо съдържание на Neu5Ac и мазнини или диета с високо съдържание на мазнини, но без сиалова киселина.
„Човешката еволюционна загуба на CMAH вероятно допринася за предразположение към атеросклероза чрез множество вътрешни и външни [диетични] механизми“, коментира д-р Варки в статията.
„Като цяло нашата работа може да ни помогне да обясним защо атеросклерозата и произтичащите от нея усложнения на ССЗ са много чести при хората и защо тези събития рядко се случват спонтанно при други бозайници, при липса на експериментални или диетични манипулации.“
Д-р Аджит Варки
Медицински новини днес попита д-р Варки как смята, че можем да намалим риска от развитие на атеросклероза. Той предложи да „осъзнаем, че като хора сме изложени на най-голям риск“.
