Kako drevna mutacija može predisponirati ljude na bolesti srca
Ljudi su jedini sisavci koji prirodno razvijaju aterosklerozu, suženje arterija koje može potaknuti bolesti srca. Istraživači to povezuju s gubitkom jednog gena kod naših predaka prije otprilike 2-3 milijuna godina.
Bolesti srca vodeći su uzrok smrti u svijetu. U Sjedinjenim Državama svake godine zbog tog stanja umre više od 600 000 ljudi.
Koronarna bolest srca je najčešća vrsta srčanih bolesti. Osnovni uzrok je ateroskleroza, koja je stvrdnjavanje arterija koje opskrbljuju srce zbog nakupljanja plaka.
Doktor Ajit Varki, ugledni profesor medicine i stanične i molekularne medicine na kalifornijskom sveučilištu San Diego u La Jolli, već dugo zanima kako se ateroskleroza razvija kod ljudi.
Prije nekoliko godina, dr. Varki i njegov tim primijetili su da dok su ljudi skloni aterosklerozi, drugi sisavci ne razvijaju to stanje - osim ako znanstvenici ne manipuliraju prehranom ili genima u laboratorijskim pokusima.
U novom radu, koji se pojavljuje u Zbornik Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država, Dr. Varki, zajedno sa suradnikom Philipom Gordtsom, docentom medicine, ukazuje na genetsku mutaciju koja se dogodila prije milijuna godina.
Tim opisuje kako to može pridonijeti našoj jedinstvenoj predispoziciji za razvoj ateroskleroze i, shodno tome, koronarne bolesti srca.
Gubitak molekule šećera prije 2-3 milijuna godina
U prethodnom radu, dr. Varki pokazao je da ljudima - za razliku od našeg bliskog srodnika čimpanze - nedostaje funkcionalna verzija gena zvanog CMAH, što znači citidin monofosfat (CMP) -N-acetilneuraminska kiselina (Neu5Ac) hidroksilaza.
Protein koji kodira CMAH gen pretvara određenu molekulu tzv N-acetilneuraminska kiselina (Neu5Ac) do N-glikolilneuraminska kiselina (Neu5Gc). Obje molekule su sijalne kiseline, obitelj molekula šećera koje igraju bitnu ulogu u mnogim biološkim procesima.
Istraživanje dr. Varkija ukazuje da su ljudski preci izgubili dio svog CMAH gen prije otprilike 2-3 milijuna godina, ostavljajući suvremene ljude nesposobnima stvoriti Neu5Gc. Umjesto toga, naše se stanice uglavnom oslanjaju na Neu5Ac kao svoj primarni izvor sijalne kiseline.
Proučavajući miševe kojima su istraživači genetski inženjerima nedostajali Cmahi, produžujući Neu5Gc, tim je zabilježio porast ateroskleroze od 1,9 puta kada su ih usporedili s normalnim miševima.
"Čini se da je povećani rizik uzrokovan više čimbenika, uključujući hiperaktivne bijele stanice i sklonost dijabetesu kod ljudi poput miševa", komentira dr. Varki.
Neu5Gc u crvenom mesu i ateroskleroza
U daljnjem nizu eksperimenata, dr. Varki i kolege testirali su učinak prehrane bogate Neu5Gc na Cmah deficitarni miševi.
Crveno meso spreman je izvor Neu5Gc, za koji je tim doktora Varkija prethodno pokazao da uzrokuje kroničnu upalu u njihovom mišjem modelu.
Istraživači su zabilježili porast ateroskleroze od 2,44 do 3,42 puta Cmah-deficijentni miševi koji su se hranili prehranom s visokim sadržajem Neu5Gc i masti, u usporedbi s prehranom bogatom Neu5Ac i mastima ili prehranom bogatom masnoćama, ali bez sijaličnih kiselina.
"Ljudski evolucijski gubitak CMAH vjerojatno doprinosi predispoziciji za aterosklerozu putem višestrukih unutarnjih i vanjskih [dijetalnih] mehanizama", komentira dr. Varki u radu.
"Sve u svemu, naš rad može vam objasniti zašto su ateroskleroza i posljedice komplikacija KVB vrlo česte kod ljudi i zašto se ti događaji rijetko javljaju spontano kod drugih sisavaca, u odsustvu eksperimentalnih ili prehrambenih manipulacija."
Dr. Ajit Varki
Medicinske vijesti danas pitao je dr. Varkija kako misli da bismo mogli smanjiti rizik od razvoja ateroskleroze. Predložio je da "shvatimo da smo kao ljudi u najvećem riziku."
