Ľudia môžu byť tak chorí, pretože sme sa vyvinuli, aby sme sa vyhli jedinej ničivej chorobe

Malarické parazity vo vnútri červených krviniek. (Dr_Microbe/iStock/Getty Images)

Pred stovkami tisíc rokov naši predkovia vyvinuli jednoduchý trik, ktorý mohol pomôcť prekaziť veľkú infekčnú chorobu. Pravdepodobne nám to zachránilo kožu, ale zmena mala ďaleko od dokonalého riešenia.

Nový výskum odhalil dôkazy, že mutácie, ktoré vznikli pred 600 000 až 2 miliónmi rokov, boli súčasťou komplexu adaptácií, ktoré nás mohli neúmyselne urobiť náchylnými na zápalové ochorenia a dokonca aj na iné patogény.

Medzinárodný tím výskumníkov porovnal okolo tisícky ľudských genómov s niekoľkými z našich vyhynutých príbuzných neandertálci a Denisovaní , aby sme doplnili chýbajúce podrobnosti o vývoji rodiny chemikálií, ktoré pokrývajú bunky ľudského tela.



Kyseliny sialové sú rôznorodou skupinou uhľohydrátov, ktoré kvitnú ako listy zo špičiek bielkovín pokrývajúcich povrch ľudských buniek.

Tento baldachýn cukrov je zvyčajne prvou vecou, ​​na ktorú by ste narazili, keby ste mali veľkosť a vírus alebo baktérie, takže nie je prekvapením, že tieto chemikálie slúžia ako bezpečnostný odznak, ktorý identifikuje priateľa od nepriateľa.

Zmeny v markeroch kyseliny sialovej môže spôsobiť množstvo chorôb. Bola to však jedna špecifická zmena špecifická pre všetkých ľudí, ktorej sa vedci najviac snažili porozumieť.

Väčšina cicavcov – vrátane blízko príbuzných ľudoopov – má zlúčeninu nazývanú kyselina N-glykolylneuramínová alebo Neu5Gc. Už nejaký čas vieme že gén pre túto verziu kyseliny sialovej sa v nás rozbije a ponecháva svoju prekurzorovú formu, kyselinu N-acetylneuramínovú (Neu5Ac), aby plnila svoju úlohu.

Výskumníci predtým sa špekulovalo že táto mutácia bola vybraná u ľudí, aby to sťažilo ničivým malarickým parazitom ako napr Plasmodium knowlesi prichytiť sa na červené krvinky.

Je to swap, že iné zvieratá - vrátane niekoľkých vtákov , netopiere a dokonca veľryby – sa tiež vyvinuli sami.

Keďže šimpanzy si zachovávajú gén pre Neu5Gc, mutácia sa musela vyskytnúť vposledných 6 miliónov rokovalebo tak, niekedy potom, čo sme sa rozišli jeden od druhého.

Toto okno je teraz možné ešte viac zúžiť. Táto najnovšia štúdia ukazuje, že neandertálci a denisovaní zdieľajú náš variant kyseliny sialovej, čo znamená, že zmena nastala predtým, ako sa naša vetva rodokmeňa oddelila. asi pred 400 000 až 800 000 rokmi .

Markery kyseliny sialovej sú však len časťou príbehu. Aby sme odlíšili bunky, ktoré nám patria, od možných útočníkov, naše imunitné bunky sú vyzbrojené skenovacou chemikáliou tzv lektíny imunoglobulínového typu viažuce kyselinu sialovú . Alebo skrátene Siglecs.

Keď dôjde k inšpekcii, ak marker kyseliny sialovej v bunke nie je na poškriabaniu, sú to závesy pre túto bunku. Prirodzene, akékoľvek zmeny na našej menovke kyseliny sialovej by znamenali, že náš systém Siglecs by tiež potreboval úpravu.

Iste, pri ďalšom skúmaní výskumníci našli významné mutácie medzi zhlukom génov Siglec, ktoré sú spoločné pre ľudí a im podobných, ale nie pre ľudoopov.

Nie všetky tieto verzie sa nachádzajú ani na imunitných bunkách. Podľa štúdie sa niektoré nachádzajú na iných tkanivách, ako je mozog, placenta a črevá.

Toto radikálne prebudovanie nášho imunitného systému nie je maličkosť. Ak má hypotéza malárie váhu, dalo by to ľuďom Neu5Ac žijúcim v oblastiach náchylných na parazitárne ochorenie obrovskú výhodu oproti ich príbuzným Neu5Gc.

Ale mohla to byť veľká cena. Pred desaťročím Vedci z toho istého tímu navrhli, že mutácia by oddelila naše rodové komunity, čo by im potenciálne zabránilo v reprodukcii.

Inými slovami, rodová línia nášho druhu sa mohla rozštiepiť v dôsledku tohto komplexu imunitných mutácií, ktoré sa môžu vyskytnúť vznik Stojaci muž pred niečo viac ako 2 miliónmi rokov.

Existujú však aj ďalšie dôsledky zmeny, ktorú ešte stále zažívame.

Siglec výraz je spojený s podmienkami ako je astma aAlzheimerova chorobachoroby, čím sa zvyšuje možnosť, že ochrana pred ničivou chorobou nás vystaví riziku iných stavov.

Pokiaľ ide o výmenu kyseliny sialovej, mohla poskytnúť novú príležitosť pre množstvo iných patogénov.

Široká škála vírusy a baktérie sa dostávajú do našich buniek tým, že sa chytia do chumáčov kyseliny sialovej, z ktorých mnohé infikujú ľudí, ale nie opice. Mnohé, ako napríklad cholera, kiahne, chrípka a koronavírusy, nie sú ani zďaleka triviálne.

„Väčšina koronavírusov infikuje bunky v dvoch krokoch – najprv rozpoznaním hojných sialových kyselín ako väzbových miest, aby získali oporu, a potom vyhľadaním proteínových receptorov s vyššou afinitou, ako je ACE2,“ povedal lekár Ajit Varki. povedal Veda časopisov Ann Gibbonsová.

Je zvláštne, že ľudská eliminácia génu NeuA5c u myší im dáva podporu v schopnosti behať a pri aktivácii iných častí ich imunitného systému. Vzhľadom na nové kognitívne a fyzické talenty, ktoré sa objavili u ľudí pred niekoľkými miliónmi rokov, astma a cholera by stáli za výmenu.

Evolúcia robí svoju prácu. Ale nikto nepovedal, že je to dokonalé.

Tento výskum bol publikovaný v r Biológia a evolúcia genómu .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.