Prečo iba ľudia zomierajú na infarkt? Strata génov spôsobila, že náš druh bol náchylnejší na
Strata génov spôsobila, že náš druh bol náchylnejší na aterosklerózu
Čistá ľudská hmota: ľudia sú jedinými cicavcami, ktoré utrpia klasický infarkt. Vedci teraz našli možné vysvetlenie. Ako uvádzajú, zdá sa, že strata génu pred dvoma až tromi miliónmi rokov hrá v našom riziku srdcového infarktu zásadnú úlohu. Bez tohto génu, ktorý je prítomný vo väčšine ostatných cicavcov, sú cievy zjavne náchylnejšie na artériosklerózu - hlavnú príčinu infarktov a mozgových príhod.
Ateroskleróza môže mať nebezpečné následky: patologické hromadenie tukov vo vnútorných stenách ciev vedie k tvorbe takzvaných plakov, ktoré sa môžu náhle roztrhnúť v dôsledku spúšťacích faktorov, ako je námaha alebo kolísanie krvného tlaku. Vďaka tomu sa tvoria krvné zrazeniny, ktoré upchávajú cievy - dôjde k infarktu alebo mozgovej príhode.
U ľudí je tento jav, ktorý je ľudovo nazývaný kôrnatenie tepien, jednou z najbežnejších príčin smrti na celom svete spôsobených srdcom alebo krvnými cievami. Je zaujímavé, že náš druh je v tomto dosť sám. Pretože infarkty spôsobené artériosklerózou sa takmer nikdy nevyskytujú u iných cicavcov.
Deklarácia v genóme?
Tento zdravotný stav si neuvedomujú ani naši najbližší príbuzní, šimpanzy. To platí dokonca aj pre zvieratá držané v zajatí, ktoré majú často známe rizikové faktory, ako sú vysoké hladiny lipidov v krvi, vysoký krvný tlak a nedostatok fyzickej aktivity.
Aký je dôvod osobitnej náchylnosti nášho druhu na artériosklerózu? Nissi Varki z Kalifornskej univerzity v San Diegu a jej kolegovia teraz našli možné vysvetlenie: v našom genetickom zložení. Ako uvádzajú vedci, na rozdiel od väčšiny ostatných cicavcov ľuďom chýba gén nazývaný CMAH. Táto časť DNA obsahuje stavebné pokyny pre enzým, ktorý katalyzuje tvorbu kyseliny N-glykolylneuramínovej (Neu5Gc), zlúčeniny z triedy sialových kyselín.
Viac „zvápenatený“
Mohla by táto strata génov hrať úlohu v našom zvýšenom riziku infarktu? Vedci túto teóriu testovali pomocou geneticky modifikovaných myší, ktorým chýbal gén CMAH. Ukázalo sa, že postihnuté hlodavce boli výrazne náchylnejšie na artériosklerózu ako kontrolné zvieratá bez genetického defektu. V priemere boli cievy u týchto myší takmer dvakrát „kalcifikované“ ako u ich nezmenených kolegov.
„Zdá sa, že toto zvýšené riziko súvisí s niekoľkými faktormi. Okrem iného mali myši s typickou stratou ľudského génu sklon k rozvoju cukrovky a ich biele krvinky boli nadmerne aktívne, “uvádza kolega Nissi Varki Ajit Varki. „To by mohlo vysvetliť, prečo aj ľudia bez zjavných kardiovaskulárnych rizikových faktorov sú náchylní na infarkty a mozgové príhody, zatiaľ čo ich evoluční príbuzní tento problém nemajú.“
Geneticky predisponovaný
Ako vysvetľujú vedci, ľudia tiež Neu5Gc pravidelne prijímajú prostredníctvom potravy - látka sa nachádza hlavne v červenom mäse. Z tohto dôvodu testovali, ako strava Neu5Gc a tuky ovplyvňovali myši bez génu CMAH. Zarážajúci výsledok: V dôsledku ich špeciálnej „stravy“ sa arterioskleróza u hlodavcov opäť zvýšila o faktor 2,4 - zhoršenie, ktoré sa podľa tímu nepodarilo vysvetliť iba zmenami v hladinách lipidov alebo cukru v krvi.
„Zdá sa, že strata CMAH v priebehu ľudskej evolúcie bola spojená s predispozíciou na artériosklerózu - z vnútorných aj vonkajších faktorov, ako je strava,“ vysvetľujú Varki a jej kolegovia.
Vážna strata génov
Kedy a prečo sme však o tento zjavne dôležitý gén vôbec prišli? Podľa tímu vedcov musel byť gén CMAH v genóme našich predkov umlčaný asi pred dvoma až tromi miliónmi rokov. Podľa toho mutácia spôsobila v tom čase inaktiváciu tohto segmentu DNA. Je možné, že to vyprovokoval patogén malárie, ktorý dokázal rozpoznať kyselinu sialovú Neu5Gc.
To, čo mohlo slúžiť ako ochrana pred maláriou, sa teraz ukazuje ako nevýhoda pre naše cievne zdravie. Zvýšené riziko aterosklerózy však nie je jedinou zmenou, ktorú si vedci spájajú so stratou CMAH. Naša znížená plodnosť v porovnaní s inými zvieratami by s tým mohla evolučne súvisieť, rovnako ako schopnosť behať na veľké vzdialenosti. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073/pnas.1902902116)