Cum o mutație antică poate predispune oamenii la boli de inimă
Oamenii sunt singurele mamifere care dezvoltă în mod natural ateroscleroza, o îngustare a arterelor care poate alimenta bolile de inimă. Cercetătorii leagă acest lucru de pierderea unei singure gene în strămoșii noștri cu aproximativ 2-3 milioane de ani în urmă.
Bolile de inimă sunt principala cauză de deces la nivel mondial. În Statele Unite, peste 600.000 de oameni mor în fiecare an din cauza acestei afecțiuni.
Boala coronariană este cel mai frecvent tip de boală cardiacă. Cauza principală este ateroscleroza, care este o întărire a arterelor care alimentează inima datorită acumulării de placă.
Dr. Ajit Varki, un distins profesor de medicină și medicină celulară și moleculară la Universitatea din California San Diego din La Jolla, are un interes îndelungat în modul în care se dezvoltă ateroscleroza la oameni.
Cu câțiva ani în urmă, Dr. Varki și echipa sa au observat că, deși oamenii sunt predispuși la ateroscleroză, alte mamifere nu dezvoltă această afecțiune - cu excepția cazului în care oamenii de știință își manipulează dieta sau genele în experimentele de laborator.
Într-o lucrare nouă, care apare în Lucrările Academiei Naționale de Științe din Statele Unite ale Americii, Dr. Varki, împreună cu colaboratorul Philip Gordts, profesor asistent de medicină, indică o mutație genetică care a avut loc cu milioane de ani în urmă.
Echipa descrie modul în care acest lucru poate contribui la predispoziția noastră unică de a dezvolta ateroscleroză și, prin extensie, boli coronariene.
Pierderea moleculei de zahăr în urmă cu 2-3 milioane de ani
Într-o lucrare anterioară, Dr. Varki a arătat că oamenilor - spre deosebire de ruda noastră apropiată cimpanzeul - le lipsește o versiune funcțională a unei gene numită CMAH, care înseamnă citidină monofosfat (CMP) -N-acidul acetilneuraminic (Neu5Ac) hidroxilaza.
Proteina codificată de CMAH gena transformă o anumită moleculă numită N-acid acetilneuraminic (Neu5Ac) la N-acid glicolilneuraminic (Neu5Gc). Ambele molecule sunt acizi sialici, o familie de molecule de zahăr care joacă roluri esențiale în multe procese biologice.
Cercetările doctorului Varki indică faptul că strămoșii umani au pierdut o parte din ei CMAH genă în urmă cu aproximativ 2-3 milioane de ani, lăsând oamenii moderni în imposibilitatea de a produce Neu5Gc. În schimb, celulele noastre se bazează în cea mai mare parte pe Neu5Ac ca sursă principală de acid sialic.
Studierea șoarecilor pe care cercetătorii le-au conceput genetic pentru a le lipsi Cmahși, prin extensie Neu5Gc, echipa a văzut o creștere de 1,9 ori a aterosclerozei atunci când le-a comparat cu șoarecii normali.
Riscul crescut pare a fi determinat de mai mulți factori, inclusiv celulele albe hiperactive și o tendință de diabet la șoareci la om, spune dr. Varki.
Neu5Gc în carnea roșie și ateroscleroză
Într-un alt set de experimente, Dr. Varki și colegii săi au testat efectul unei diete bogate în Neu5Gc asupra Cmah șoareci deficienți.
Carnea roșie este o sursă gata de Neu5Gc, despre care echipa Dr. Varki a arătat anterior că provoacă inflamații cronice în modelul lor de șoarece.
Cercetătorii au văzut o creștere a aterosclerozei de 2,44 până la 3,42 ori Cmah-soareci deficienti care au hranit o dieta bogata in Neu5Gc si grasimi, in comparatie cu o dieta bogata in Neu5Ac si grasimi sau o dieta bogata in grasimi, dar fara acizi sialici.
"Pierderea evolutivă umană a CMAH contribuie probabil la predispoziția aterosclerozei prin mecanisme multiple intrinseci și extrinseci [dietetice]", comentează dr. Varki în lucrare.
In general, munca noastra poate ajuta la explicarea de ce ateroscleroza si complicatiile CVD rezultate sunt foarte frecvente la om, si de ce aceste evenimente rareori apar spontan la alte mamifere, in absenta manipularii experimentale sau dietetice.
Dr. Ajit Varki
Știri medicale astăzi l-a întrebat pe doctorul Varki cum crede că ne-am putea reduce riscul de a dezvolta ateroscleroză. El ne-a sugerat să „ne dăm seama că, ca oameni, avem cel mai mare risc”.
