Kuinka muinainen mutaatio voi altistaa ihmiset sydänsairauksille
Ihmiset ovat ainoat nisäkkäät, jotka kehittävät luonnollisesti ateroskleroosia, valtimoiden kaventumista, joka voi ruokkia sydänsairauksia. Tutkijat yhdistävät tämän yksittäisen geenin menettämiseen esi-isissämme noin 2-3 miljoonaa vuotta sitten.
Sydänsairaus on johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Yhdysvalloissa yli 600 000 ihmistä kuolee sairauden vuoksi vuosittain.
Sepelvaltimotauti on yleisin sydänsairaus. Perimmäinen syy on ateroskleroosi, joka on sydäntoimittavien valtimoiden kovettuminen plakin kertymisen vuoksi.
Tohtori Ajit Varki, merkittävä lääketieteen sekä solu- ja molekyylilääketieteen professori Kalifornian yliopistossa San Diegossa La Jollassa, on pitkään kiinnostunut ateroskleroosin kehittymisestä ihmisillä.
Useita vuosia sitten tohtori Varki ja hänen tiiminsä huomauttivat, että vaikka ihmisillä on taipumusta ateroskleroosiin, muut nisäkkäät eivät kehitä sairautta - elleivät tutkijat manipuloi ruokavaliotaan tai geenejä laboratoriotesteissä.
Uudessa paperissa, joka ilmestyy Yhdysvaltojen kansallisen tiedeakatemian julkaisut, Tohtori Varki, yhdessä lääketieteen apulaisprofessorin yhteistyökumppanin, Philip Gordtsin kanssa, viittaa geneettiseen mutaatioon, joka tapahtui miljoonia vuosia sitten.
Tiimi kuvaa, miten tämä voi vaikuttaa ainutlaatuiseen taipumuksemme kehittää ateroskleroosia ja laajentamalla sepelvaltimotautia.
Sokerimolekyylin menetys 2-3 miljoonaa vuotta sitten
Edellisessä artikkelissa tohtori Varki osoitti, että ihmisillä - toisin kuin lähisukulaisella simpanssilla - ei ole toiminnallista versiota geenistä nimeltä CMAH, joka tarkoittaa sytidiinimonofosfaattia (CMP) -N-asetyylineuramiinihappo (Neu5Ac) hydroksylaasi.
.Koodattu proteiini CMAH geeni muuntaa tietyn molekyylin nimeltä N-asetyylineuramiinihappo (Neu5Ac) - N-glykolyylineuramiinihappo (Neu5Gc). Molemmat molekyylit ovat siaalihappoja, sokerimolekyyliperhe, jolla on keskeinen rooli monissa biologisissa prosesseissa.
Tohtori Varkin tutkimus osoittaa, että ihmisen esi-isät menettivät osan omastaan CMAH geeni noin 2–3 miljoonaa vuotta sitten, jolloin nykyaikaiset ihmiset eivät pysty tekemään Neu5Gc: tä. Sen sijaan solumme luottavat enimmäkseen Neu5Ac: hen ensisijaisena siaalihapon lähteenä.
Tutkimalla hiiriä, jotka tutkijat olivat geneettisesti suunnitelleet puutteeksi Cmah, ja jatkona Neu5Gc, tiimi näki 1,9-kertaisen ateroskleroosin kasvun verrattaessa niitä normaaleihin hiiriin.
"Lisääntynyt riski näyttää johtuvan monista tekijöistä, mukaan lukien hyperaktiiviset valkosolut ja taipumus diabetekseen ihmisillä, kuten hiirillä", tohtori Varki kommentoi.
Neu5Gc punaisessa lihassa ja ateroskleroosissa
Toisissa kokeissa Dr. Varki ja kollegat testasivat runsaasti Neu5Gc: tä sisältävän ruokavalion vaikutuksen Cmah puutteelliset hiiret.
Punainen liha on valmis Neu5Gc-lähde, jonka tohtori Varkin työryhmä on aiemmin osoittanut aiheuttavan kroonista tulehdusta hiirimallissaan.
Tutkijat näkivät ateroskleroosin lisääntymisen 2,44 - 3,42-kertaiseksi Cmah- puutteelliset hiiret, jotka ruokkivat runsaasti Neu5Gc: tä ja rasvaa sisältävää ruokavaliota verrattuna runsaasti Neu5Ac: tä ja rasvaa sisältävään ruokavalioon tai runsaasti rasvaa sisältävään ruokavalioon, mutta ilman siaalihappoja.
"Ihmisen evoluutiohäviö CMAH todennäköisesti edistää ateroskleroosin taipumusta useiden sisäisten ja ulkoisten [ruokavalion] mekanismien kautta", tohtori Varki kommentoi artikkelissa.
"Kaiken kaikkiaan työmme voi auttaa selittämään, miksi ateroskleroosi ja siitä johtuvat CVD-komplikaatiot ovat hyvin yleisiä ihmisillä ja miksi näitä tapahtumia esiintyy harvoin spontaanisti muilla nisäkkäillä, ilman kokeellisia tai ruokavalion manipulointeja."
Tohtori Ajit Varki
Lääketieteelliset uutiset tänään kysyi tohtori Varkilta, kuinka hän ajatteli voivamme vähentää ateroskleroosin kehittymisen riskiä. Hän ehdotti, että "ymmärrämme, että ihmisinä olemme suurimmassa vaarassa".
