Атеросклероз и диабет – плата за устойчивость к холоду?
Ученые университета Чикаго, работающие под руководством профессора Анны Ди Риенцо (Anna Di Rienzo), установили, что многие из мутаций, обеспечивших способность человека переносить низкие температуры, повышают предрасположенность к метаболическому синдрому – комплексу взаимосвязанных между собой патологий: ожирения, высокого уровня холестерина в крови, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.
Уже более ста лет назад ученые заметили, что для населения северных регионов характерно более массивное телосложение и более короткие конечности. В 1950-х годах была выявлена взаимосвязь между холодным климатом и высоким индексом массы тела.
Согласно результатам новой работы, выраженная корреляция существует между климатом и несколькими генетическими вариациями, увеличивающими риск развития метаболического синдрома. Это подтверждает теорию, согласно которой эти генетические варианты сыграли ключевую роль в адаптации к холоду. Авторы заявляют, что некоторые гены, ассоциированные с устойчивостью к холоду, предотвращают развитие метаболического синдрома, в то время как другие – увеличивают риск его развития.
Ранние предки человека жили во влажном жарком климате, поэтому эволюционный процесс способствовал отбору признаков, обеспечивающих охлаждение организма. По мере миграции отдельных популяций в зоны более прохладного климата эволюционное давление начало усиливаться в направлении адаптации к новым условиям путем повышения эффективности процессов, направленных на выработку и сохранение тепла.
Тысячи лет спустя, в эру центрального отопления и изобилия продовольствия, эти генетические вариации приобретают совсем другое значение. Они определяют нашу предрасположенность к целому набору болезней, в том числе ожирению, сердечно-сосудистым заболеваниям и диабету 2 типа.
Авторы выделили 82 гена, ассоциированных с обменом энергии, многие из которых обуславливают риск развития заболеваний, и изучили ассоциированные с особенностями климата варианты этих генов. Для этого они проанализировали генетические вариации 1034 человек из 54 популяций и выявили ряд достоверных ассоциаций между частотой встречаемости определенных вариаций и холодным климатом.
Одним из наиболее выраженных показателей эволюционного отбора оказался ген рецептора к лептину, участвующему в регуляции аппетита и баланса энергии. Одна из версий этого гена, часто встречающаяся у жителей холодных регионов, ассоциирована с высоким дыхательным коэффициентом, отражающим эффективность усвоения кислорода и высвобождения углекислого газа и играющим важную роль в продукции тепла. Этот вариант гена также связан с низким коэффициентом массы тела, меньшим количеством жира в области живота и низким кровяным давлением и, таким образом, с минимальным уровнем риска развития метаболического синдрома.
Другие гены, встречаемость которых варьирует в зависимости от климата, участвуют в продукции тепла, метаболизме холестерина, использовании энергии и регуляции уровня глюкозы в крови.
Многие варианты генов, повышающие устойчивость к низким температурам, увеличивают и вероятность развития метаболического синдрома. Например, высокий уровень глюкозы в крови может защитить от холода, повышая доступность сырья для производства тепловой энергии, однако он увеличивает риск развития диабета 2 типа. Версия гена FABP2, частота встречаемости которого повышается по мере снижения среднегодовой температуры, увеличивает коэффициент массы тела, способствует накоплению жира и повышению уровня холестерина. Это также защищает от холода, но одновременно повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.
Судя по всему, такие варианты генов быстро распространялись в популяциях человека по мере заселения холодных регионов высоких широт, однако в современных условиях, когда в организм поступает огромное количество калорий, а необходимость генерировать тепло минимизирована, они приобрели совершенно новую роль. Авторы считают, что поиск и изучение генов, частота встречаемости которых зависит от климата, поможет пролить свет на механизмы развития многих нарушений обмена веществ.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
19.02.2008