Πώς μια αρχαία μετάλλαξη μπορεί να προδιαθέτει τους ανθρώπους σε καρδιακές παθήσεις
Οι άνθρωποι είναι τα μόνα θηλαστικά που αναπτύσσουν φυσικά την αθηροσκλήρωση, μια στένωση των αρτηριών που μπορούν να τροφοδοτήσουν καρδιακές παθήσεις. Οι ερευνητές το συνδέουν με την απώλεια ενός γονιδίου στους προγόνους μας πριν από 2-3 εκατομμύρια χρόνια.
Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, περισσότεροι από 600.000 άνθρωποι πεθαίνουν λόγω της κατάστασης κάθε χρόνο.
Η στεφανιαία νόσος είναι ο πιο κοινός τύπος καρδιακής νόσου. Η υποκείμενη αιτία είναι η αθηροσκλήρωση, η οποία είναι μια σκλήρυνση των αρτηριών που τροφοδοτούν την καρδιά λόγω συσσώρευσης πλάκας.
Ο Δρ Ajit Varki, διακεκριμένος καθηγητής ιατρικής και κυτταρικής και μοριακής ιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο στη Λα Χόγια, έχει από μακρού ενδιαφέρον για το πώς αναπτύσσεται η αθηροσκλήρωση στους ανθρώπους.
Πριν από αρκετά χρόνια, ο Δρ Varki και η ομάδα του σημείωσαν ότι ενώ οι άνθρωποι είναι επιρρεπείς σε αθηροσκλήρωση, άλλα θηλαστικά δεν αναπτύσσουν την κατάσταση - εκτός εάν οι επιστήμονες χειριστούν τη διατροφή ή τα γονίδια τους σε εργαστηριακά πειράματα.
Σε ένα νέο έγγραφο, εμφανίζεται στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της ΑμερικήςΟ Δρ. Varki, μαζί με τον συνεργάτη Philip Gordts, βοηθό καθηγητή ιατρικής, επισημαίνουν μια γενετική μετάλλαξη που συνέβη πριν από εκατομμύρια χρόνια.
Η ομάδα περιγράφει πώς αυτό μπορεί να συμβάλει στη μοναδική μας προδιάθεση για ανάπτυξη αθηροσκλήρωσης και, κατ 'επέκταση, στεφανιαίας νόσου.
Απώλεια σακχάρου μορίου πριν από 2-3 εκατομμύρια χρόνια
Σε μια προηγούμενη εργασία, ο Δρ. Varki έδειξε ότι οι άνθρωποι - σε αντίθεση με τον στενό συγγενή μας τον χιμπατζή - στερούνται λειτουργικής εκδοχής ενός γονιδίου που ονομάζεται CMAH, που σημαίνει μονοφωσφορική κυτιδίνη (CMP) -Νυδροξυλάση -ακετυλενοουραμινικού οξέος (Neu5Ac).
Η πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το CMAH το γονίδιο μετατρέπει ένα συγκεκριμένο μόριο που ονομάζεται Ν-ακετυλενοουραμινικό οξύ (Neu5Ac) έως Ν-γλυκολυλενοουραμινικό οξύ (Neu5Gc). Και τα δύο μόρια είναι σιαλικά οξέα, μια οικογένεια μορίων σακχάρου που παίζουν βασικούς ρόλους σε πολλές βιολογικές διεργασίες.
Η έρευνα του Δρ Varki δείχνει ότι οι ανθρώπινοι πρόγονοι έχασαν μέρος των δικών τους CMAH γονίδιο πριν από 2-3 εκατομμύρια χρόνια, αφήνοντας τους σύγχρονους ανθρώπους να μην μπορούν να φτιάξουν το Neu5Gc. Αντ 'αυτού, τα κύτταρα μας βασίζονται κυρίως στο Neu5Ac ως κύρια πηγή σιαλικού οξέος.
Μελετώντας ποντίκια που οι ερευνητές είχαν γενετικά τροποποιήσει Κάμα, και κατ 'επέκταση Neu5Gc, η ομάδα σημείωσε αύξηση κατά 1,9 φορές στην αθηροσκλήρωση όταν τις συνέκρινε με φυσιολογικά ποντίκια.
«Ο αυξημένος κίνδυνος φαίνεται να οφείλεται σε πολλούς παράγοντες, όπως τα υπερδραστικά λευκά κύτταρα και η τάση για διαβήτη στον άνθρωπο όπως ποντίκια», σχολιάζει ο Δρ Varki.
Neu5Gc σε κόκκινο κρέας και αθηροσκλήρωση
Σε ένα περαιτέρω σύνολο πειραμάτων, ο Δρ. Varki και οι συνεργάτες του εξέτασαν την επίδραση μιας διατροφής με υψηλή περιεκτικότητα σε Neu5Gc στο Κάμα ανεπαρκή ποντίκια.
Το κόκκινο κρέας είναι μια έτοιμη πηγή Neu5Gc, την οποία η ομάδα του Δρ Varki έδειξε στο παρελθόν προκαλεί χρόνια φλεγμονή στο μοντέλο του ποντικιού τους.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν αύξηση της αθηροσκλήρωσης κατά 2,44 έως 3,42 φορές Κάμα-Ανεπαρκή ποντίκια που έτρωγαν μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε Neu5Gc και λίπος, σε σύγκριση με μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε Neu5Ac και λίπος ή μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά αλλά χωρίς σιαλικά οξέα.
«Η ανθρώπινη εξελικτική απώλεια CMAH πιθανώς συμβάλλει στην προδιάθεση της αθηροσκλήρωσης μέσω πολλαπλών εγγενών και εξωγενών [διαιτητικών] μηχανισμών», σχολιάζει ο Δρ Varki στην εφημερίδα.
«Συνολικά, η δουλειά μας μπορεί να μας βοηθήσει να εξηγήσουμε γιατί η αθηροσκλήρωση και οι επακόλουθες επιπλοκές της CVD είναι πολύ συχνές στον άνθρωπο και γιατί αυτά τα συμβάντα σπάνια συμβαίνουν αυθόρμητα σε άλλα θηλαστικά, ελλείψει πειραματικού ή διατροφικού χειρισμού».
Δρ Ajit Varki
Ιατρικά νέα σήμερα ρώτησε ο Δρ Varki πώς σκέφτηκε ότι θα μπορούσαμε να μειώσουμε τον κίνδυνο εμφάνισης αθηροσκλήρωσης. Πρότεινε ότι «συνειδητοποιούμε ότι, ως άνθρωποι, διατρέχουμε τον μεγαλύτερο κίνδυνο».
