Гены устойчивости к сигаретным токсинам и канцерогенам оказались очень древними

Гены, которые обеспечивают людям устойчивость к вредным продуктам сгорания топлива и вредным веществам сигаретного дыма, могут быть теми же генами, которые помогали нашим далеким предкам справляться с древними токсинами.

Гены устойчивости к сигаретным токсинам и канцерогенам оказались очень древними

«Мы предполагаем, что адаптация к древним болезнетворным микроорганизмам и токсинам, находящимся в воздухе, может в некоторых случаях защищать нас сегодня от новых вредных факторов, таких как дым сигарет и выхлопы машин», — пишут авторы статьи, Бен Трамбл из Университета штата Аризона и Калеб Финч из Университета Южной Калифорнии. Они провели подробное исследование человеческого экспосома — взаимодействия генов и факторов окружающей среды, с которыми человек сталкивался на протяжении своей эволюции. Каждый новый экологический фактор представлял собой уникальную угрозу для Homo sapiens и устранялся с помощью различных генов, связанных с иммунитетом.

Так, когда Африка к югу от Сахары превратилась из леса в саванну, обитающие там предки человека регулярно вдыхали минеральную пыль и аэрозольные частички фекалий стадных животных. С открытием огня иммунитету пришлось справляться с воздействием токсинов сгорающей древесины и обуглившегося мяса. Позже, когда охота и собирательство уступили место сельскому хозяйству, люди подверглись атаке аллергенов и токсинов, продуцируемых домашними животными и плохими санитарными условиями в жилых помещениях.

Ученые обнаружили, что некоторые гены дают эволюционные преимущества в течение длительных периодов эволюции и в меняющихся условиях. Например, древние люди стали устойчивыми к дыму костров и веществам подгоревшей еды благодаря гену AHR, который кодирует рецепторы ароматических углеводов. «AHR играет важную роль в детоксифицирующей реакции на современный бытовой дым, — пишут исследователи. — Мы предполагаем, что генетическая адаптация к древним токсинам, переносимым по воздуху, может сыграть важную роль в смягчении последствий современных воздействий, в том числе быть важным фактором долгожительства некоторых пожилых курильщиков».

Гены устойчивости к сигаретным токсинам и канцерогенам оказались очень древними
Основные факторы, которые влияли на экспосом человека в течение истории его развития (сверху вниз): пыль/минералы, продукты горения древесины, промышленная нефть / уголь, выхлопные газы, сигареты, тяжелые металлы, озон, обуглившееся мясо, сахар, ожирение, фекальные частицы, инфекционные эпидемии.

Многие другие важные для нейтрализации токсинов гены со временем теряли свои преимущества или становились слишком зависимы от внешних условий. Так случилось с геном APOE, кодирующим важное для липидного и холестеринового обмена вещество — аполипопротеин А. Наиболее древняя изоформа этого белка, которая была у наших пращуров, обеспечивала высокую выживаемость в среде с повышенной частотой инфекционных заболеваний. Но она также негативно влияет на старение артерий и головного мозга, приводит к развитию болезни Альцгеймера и непосредственно связана с сокращением продолжительности жизни.

Более новые изоформы не оказывают столь неблагоприятного влияния на сосуды, но и не способствуют адаптации к инфекциям. Древний вариант APOE все еще циркулирует в человеческой популяции и может восстановить свое значение, если глобальное потепление будет способствовать эпидемиям.

Понимание значения таких генетических адаптаций — ключ к решению будущих проблем здравоохранения. Исследователи уверены, что изучение этих механизмов поможет узнать, как поменяются здоровье и продолжительность человеческой жизни в условиях глобального потепления.

Статья об этом опубликована в издании The Quarterly Review of Biology.

Ранее ученые определили гены, связанные со снижением и потерей слуха у пожилых людей, а также назвали гены, вовлеченные в развитие шизофрении.

Автор: Полина Гершберг

Ссылка на источник

Просмотров
Всего:
1 439 | За месяц: 0 | За неделю: 0 | За сутки: 0