Мутация одного гена сделала людей склонными к болезням сердца

Сердечно-сосудистые заболевания являются убийцей номер один в мире — и оказывается, что в этом может быть виноват наш предок возрастом два миллиона лет. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD) определили один ген, который утратили древние предки людей, что, по-видимому, предрасполагает нас как вид к более высокому уровню атеросклероза, чем наших родственников обезьян и других млекопитающих.

Атеросклероз — это состояние, при котором артерии забиваются отложениями жиров или холестерина. Это препятствует кровотоку и может вызвать сгустки крови, аневризмы, сердечные приступы и другие проблемы, связанные с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Факторы риска сводятся к обычным проблемам, таким как ожирение, диабет, неправильное питание, курение и отсутствие физической активности.

Но как ни странно, около 15 процентов сердечных приступов, вызванных атеросклерозом, происходят без воздействия этих факторов риска. Когда вы смотрите на других млекопитающих, все становится страннее — сердечные приступы, связанные с атеросклерозом, являются почти исключительно человеческой проблемой. Исследование 2009 года показало, что у нашего ближайшего родственника, шимпанзе, почти никогда не появлялись сердечные приступы, даже когда животные были физически неактивны и имели другие факторы риска.

Теперь та же самая команда ученых, которые изучали шимпанзе в 2009 году — провела новое исследование. Они обнаружили, что специфическая для человека мутация гена, по-видимому, является основной причиной нашей уязвимости к сердечно-сосудистым заболеваниям, вызванным атеросклерозом. Этот же ген может даже отвечать за то, почему красное мясо увеличивает риск для здоровья.

Рассматриваемый ген известен как CMAH, и он производит молекулу сахара сиаловой кислоты под названием Neu5Gc. В результате этой генной мутации у людей в целом наблюдается дефицит Neu5Gc, что, по-видимому, и является причиной того, почему атеросклероз настолько опаснее для нас.

Чтобы проверить эту идею, команда UCSD создала мышей, чтобы выбить у них ген CMAH, вызывая человеческий дефицит Neu5Gc. В итоге у отредактированных мышей атеросклероз оказался в два раза вероятнее, чем у немодифицированной контрольной группы.

«Повышенный риск, по-видимому, обусловлен множеством факторов, в том числе гиперактивными белыми клетками и склонностью к диабету у мышей, похожих на человека», — говорит Аджит Варки, соавтор исследования. «Это может помочь объяснить, почему даже люди-вегетарианцы без каких-либо других явных сердечно-сосудистых факторов риска по-прежнему подвержены сердечным приступам и инсультам, в то время как другие наши эволюционные родственники — нет».

Тогда это может показаться легкой проблемой — добавки Neu5Gc, несомненно, должны помочь предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, верно? Но что интересно, реальность указала на обратное. Ученые обнаружили, что, когда они разработали мышей с дефицитом Neu5Gc, а затем создали для них рацион питания с высоким содержанием Neu5Gc, вероятность атеросклероза увеличилась еще в 2,4 раза. По-видимому, такая диета вызывает иммунный ответ и хроническое воспаление.

Кроме того, поскольку красное мясо богато Neu5Gc, это может во многом объяснить, почему мясная диета так вредна для нашей сердечно-сосудистой системы.

Исследователи полагают, что им удалось проследить проблему глубоко в нашей истории. В какой-то момент между двумя и тремя миллионами лет назад ген CMAH был инактивирован у нашего предка-гоминида, что, как полагают ученые, может быть связано с малярийным паразитом.

Эволюция редко только берет, не отдавая что-либо взамен. Отсутствие гена CMAH может сделать нас уязвимыми для сердечно-сосудистых заболеваний и даже снизить фертильность, однако мы можем быть защищены от вирусов, нацеленных на Neu5Gc. Кроме того, отсутствие этого гена даже способствовало повышению способности людей бегать на большие расстояния.

Исследование было опубликовано в журнале PNAS.