Мутация возрастом в несколько миллионов лет поставила сердце человека под удар

Американские биохимики экспериментально показали, что утеря нашими предками гена CMAH могла привести к повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний у всех людей как вида и создать дополнительный риск для любителей красного мяса. Результаты исследования опубликованы в PNAS.

Cердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — виновники трети человеческих смертей по всему миру. Факторы риска включают отсутствие физической активности, возраст, отложение холестерина, гипертонию, диабет, ожирение, курение и, наконец, употребление красного мяса. Несмотря на то, что факторы риска — и избыток холестерина, и гипертонию, и легкий атеросклероз — можно встретить в животном мире, сердечно-сосудистые заболевания редко поражают животных. Рацион хищных млекопитающих преимущественно состоит из красного мяса, но и у них не наблюдают повышения риска ССЗ. Таким образом, повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний — уникальная черта Homo sapiens, причины которого необходимо искать в ходе нашей эволюции.

Известно, что человеческому роду присущ недостаток N-гликолилнейраминовой кислоты сиаловой кислоты (Neu5Gc). Дефицит связан с утерей гена, кодирующего фермент под названием гидроксилаза цитидин-монофосфат-N-ацетилнейраминовой кислоты (Neu5Ac), или просто CMAH. В норме фермент проводит реакцию превращения Neu5Ac в Neu5Gc. Потеря белковой функции CMAH в человеке произошла благодаря мутации около 2-3 млн лет назад.

Команда ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего предположила, что недостаток Neu5Gc может быть косвенной причиной ССЗ. Чтобы удостовериться в этом, они создали дефицитных по CMAH мышей-мутантов. Мышей сажали на диету с высоким содержанием жиров и наблюдали за отложением холестерина и некоторых фракций липопротеидов на стенках мышиных сосудов — развитием атеросклероза. При таком рационе мыши-мутанты показали повышение развития атеросклеро за в 1,9 раза по сравнению с мышами дикого типа. Заболевание развивалось благодаря повышению синтеза цитокинов — сигнальных молекул иммунной системы — и увеличения концентрации глюкозы в крови. Когда же мышам внутривенно вводили Neu5Gc, у мутантов наблюдали 2,4-кратный рост развития атеросклероза.

Судя по всему, недостаток Neu5Gc — фактор риска развития атеросклероза. Однако благодаря тому, что молекула не представлена в организме человеке, иммунная система реагирует на поступающий с пищей Neu5Gc как на антиген, то есть как на чужеродное и опасное соединение. Таким образом, потребление человеком Neu5Gc красного мяса может приводить к хроническому воспалению. Хроническое воспаление, в свою очередь — один из факторов повышенного риска сердечно-сосудистых заболеваний.

В предыдущей работе команда ученых показала, что Neu5Gc также способствует прогрессированию рака у мышей с дефицитом CMAH.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.