Jak může starodávná mutace předurčit člověka k onemocnění srdce
Lidé jsou jedinými savci, u kterých se přirozeně vyvine ateroskleróza, zúžení tepen, které může podporovat srdeční choroby. Vědci to spojují se ztrátou jediného genu u našich předků zhruba před 2–3 miliony let.
Srdeční choroby jsou celosvětově hlavní příčinou úmrtí. Ve Spojených státech každý rok zemře na tento stav více než 600 000 lidí.
Ischemická choroba srdeční je nejčastějším typem onemocnění srdce. Základní příčinou je ateroskleróza, což je tvrdnutí tepen, které zásobují srdce v důsledku hromadění plaku.
Dr. Ajit Varki, významný profesor medicíny a buněčné a molekulární medicíny na Kalifornské univerzitě v San Diegu v La Jolle, má dlouhodobý zájem o to, jak se u lidí vyvíjí ateroskleróza.
Před několika lety Dr. Varki a jeho tým poznamenali, že zatímco lidé jsou náchylní k ateroskleróze, u jiných savců se tento stav nevyvíjí - pokud vědci nemanipulují s jejich stravou nebo geny v laboratorních experimentech.
V novém příspěvku, který se objeví v Sborník Národní akademie věd Spojených států americkýchDoktor Varki spolu se spolupracovníkem Philipem Gordtsem, odborným asistentem medicíny, poukazují na genetickou mutaci, ke které došlo před miliony let.
Tým popisuje, jak to může přispět k naší jedinečné predispozici k rozvoji aterosklerózy a v širším smyslu k ischemické chorobě srdeční.
Ztráta molekuly cukru před 2–3 miliony let
V předchozím článku Dr. Varki ukázal, že lidem - na rozdíl od našeho blízkého příbuzného šimpanze - chybí funkční verze genu zvaného CMAH, což je zkratka pro cytidinmonofosfát (CMP) -N-acetylneuraminová kyselina (Neu5Ac) hydroxyláza.
Protein kódovaný CMAH gen převádí konkrétní molekulu zvanou N-acetylneuraminová kyselina (Neu5Ac) až N-glykolylneuraminová kyselina (Neu5Gc). Obě molekuly jsou sialové kyseliny, rodina molekul cukru, které hrají zásadní roli v mnoha biologických procesech.
Výzkum Dr. Varki naznačuje, že lidští předkové ztratili část svých CMAH gen asi před 2–3 miliony let, takže moderní lidé nejsou schopni vytvořit Neu5Gc. Místo toho se naše buňky většinou spoléhají na Neu5Ac jako na svůj primární zdroj kyseliny sialové.
Studium myší, které vědci geneticky upravili Cmah, a rozšířením Neu5Gc, tým zaznamenal 1,9násobné zvýšení aterosklerózy, když je porovnal s normálními myšmi.
"Zdá se, že zvýšené riziko je způsobeno mnoha faktory, včetně hyperaktivních bílých krvinek a tendencí k cukrovce u lidí podobných myším," komentuje Dr. Varki.
Neu5Gc v červeném masu a ateroskleróze
V další sadě experimentů Dr. Varki a kolegové testovali účinek stravy s vysokým obsahem Neu5Gc na Cmah deficit myší.
Červené maso je připraveným zdrojem Neu5Gc, o kterém tým Dr. Varki dříve ukázal, že způsobuje chronický zánět v jejich myším modelu.
Vědci zaznamenali 2,44násobné až 3,42násobné zvýšení aterosklerózy v USA Cmah- nedostatečné myši, které krmily stravou s vysokým obsahem Neu5Gc a tuku, ve srovnání s dietou s vysokým obsahem Neu5Ac a tuku nebo stravou s vysokým obsahem tuku, ale bez sialových kyselin.
"Lidská evoluční ztráta CMAH pravděpodobně přispívá k predispozici k ateroskleróze prostřednictvím různých vnitřních a vnějších [dietních] mechanismů," komentuje článek Dr. Varki.
"Celkově může naše práce pomoci vysvětlit, proč jsou ateroskleróza a výsledné komplikace CVD u lidí velmi časté a proč se tyto události zřídka spontánně vyskytují u jiných savců, při absenci experimentální nebo dietní manipulace."
Dr. Ajit Varki
Lékařské zprávy dnes zeptal se Dr. Varki, jak si myslí, že bychom mohli snížit riziko vzniku aterosklerózy. Navrhl, abychom si „uvědomili, že jako lidé jsme vystaveni největšímu riziku.“
