Kako starodavna mutacija lahko naredi človeka do bolezni srca
Ljudje smo edini sesalci, ki naravno razvijejo aterosklerozo, zožitev arterij, ki lahko spodbudi bolezni srca. Raziskovalci to povezujejo z izgubo enega samega gena pri naših prednikih pred približno 2-3 milijoni leti.
Srčne bolezni so vodilni vzrok smrti po vsem svetu. V ZDA vsako leto zaradi te bolezni umre več kot 600.000 ljudi.
Koronarna bolezen srca je najpogostejša vrsta bolezni srca. Osnovni vzrok je ateroskleroza, ki je strjevanje arterij, ki oskrbujejo srce zaradi nabiranja oblog.
Dr. Ajit Varki, ugledni profesor medicine in celične ter molekularne medicine na kalifornijski univerzi v San Diegu v La Jolli, že dolgo zanima, kako se ateroskleroza razvije pri ljudeh.
Pred nekaj leti je dr. Varki s svojo ekipo ugotovil, da medtem ko so ljudje nagnjeni k aterosklerozi, drugi sesalci tega stanja ne razvijejo, razen če znanstveniki v laboratorijskih poskusih manipulirajo s svojo prehrano ali geni.
V novem prispevku, objavljenem v Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike, Dr. Varki skupaj s sodelavcem Philipom Gordtsom, docentom medicine, opozarja na gensko mutacijo, ki se je zgodila pred milijoni let.
Skupina opisuje, kako lahko to prispeva k naši edinstveni nagnjenosti za razvoj ateroskleroze in s tem tudi koronarne srčne bolezni.
Izguba molekule sladkorja pred 2-3 milijoni let
V prejšnjem prispevku je dr. Varki pokazal, da ljudje - za razliko od našega bližnjega sorodnika šimpanza - nimajo funkcionalne različice gena, imenovanega CMAH, kar pomeni citidin monofosfat (CMP) -N-acetilneuraminska kislina (Neu5Ac) hidroksilaza.
Beljakovine, ki jih kodira CMAH gen pretvori določeno molekulo, imenovano N-acetilneuraminska kislina (Neu5Ac) do N-glikolilneuraminska kislina (Neu5Gc). Obe molekuli sta sialni kislini, družini molekul sladkorja, ki igrata bistveni vlogi v mnogih bioloških procesih.
Raziskave dr. Varkija kažejo, da so človeški predniki izgubili del svojega CMAH gena pred približno 2-3 milijoni let, zaradi česar sodobni ljudje ne morejo ustvariti Neu5Gc. Namesto tega se naše celice večinoma zanašajo na Neu5Ac kot svoj primarni vir sialične kisline.
Preučevanje miši, ki so jih raziskovalci gensko načrtovali, da jim primanjkuje Cmah, in za podaljšanje Neu5Gc, je ekipa zabeležila 1,9-kratno povečanje ateroskleroze, ko so jih primerjali z običajnimi miši.
"Zdi se, da povečano tveganje povzročajo številni dejavniki, vključno s hiperaktivnimi belimi celicami in nagnjenostjo k diabetesu pri človeku, kot miši," komentira dr. Varki.
Neu5Gc v rdečem mesu in ateroskleroza
V nadaljnjem naboru poskusov so dr. Varki in sodelavci preizkusili učinek prehrane z visoko vsebnostjo Neu5Gc na Cmah pomanjkljive miši.
Rdeče meso je pripravljen vir Neu5Gc, za katerega je ekipa dr. Varkija prej pokazala, da pri njihovem modelu miši povzroča kronično vnetje.
Raziskovalci so zabeležili 2,44-krat do 3,42-krat povečanje ateroskleroze Cmah- miši s pomanjkanjem hrane, ki so jih hranile z visoko vsebnostjo Neu5Gc in maščob, v primerjavi z dieto z visoko vsebnostjo Neu5Ac in maščob ali z visoko vsebnostjo maščob, vendar brez sialičnih kislin.
"Človeška evolucijska izguba CMAH verjetno prispeva k nagnjenosti za aterosklerozo z več lastnimi in zunanjimi [prehranskimi] mehanizmi," v prispevku komentira dr. Varki.
"Na splošno lahko naše delo razloži, zakaj so ateroskleroza in posledični zapleti s KVB zelo pogosti pri ljudeh in zakaj se ti dogodki redko pojavijo spontano pri drugih sesalcih, če ni eksperimentalnih ali prehranskih manipulacij."
Dr. Ajit Varki
Medicinske novice danes vprašal dr. Varkija, kako misli, da bi lahko zmanjšali tveganje za razvoj ateroskleroze. Predlagal je, naj se »zavedamo, da smo kot ljudje v največji nevarnosti«.
