Имеющаяся у человека и других приматов склонность к развитию подагры, связанная с отсутствием у них, в отличие от большинства млекопитающих, гена уриказы – фермента, обеспечивающего выведение из организма мочевой кислоты – является «эволюционной платой» за возможность более эффективно накапливать жировые отложения в условиях похолодания климата Земли в эпоху конца олигоцена/начала миоцена. К такому любопытному выводу пришли биологи и биохимики из нескольких университетов США, чье исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Подагра – это хроническое заболевание, при котором наблюдается депонирование (отложение) в разных тканях организма кристаллов уратов, которые по своей химической структуре представлены кристаллами моноурата натрия и/или мочевой кислоты. Самое частое клиническое проявление этой болезни – это «классический» острый подагрический артрит. Первый приступ (атака) наблюдается чаще всего в возрасте 40-50 лет, хотя может напомнить о себе в любом возрасте. Наиболее подвержены этой патологии мужчины. У большинства млекопитающих в организме присутствует фермент уриказа, обеспечивающий превращение мочевой кислоты в растворимый и легко выделяемый из организма аллантоин, и потому они никогда не болеют подагрой. Предполагается, что в эпоху миоцена (около 17 миллионов лет назад) у предков приматов в гене, кодирующем уриказу, произошли мутации, приведшие к его полной инактивации («выключению»). В результате в крови человека и человекообразных обезьян уровень мочевой кислоты в 3-10 раз выше, чем у других млекопитающих.
Группа ученых под руководством Eric Gaucher из Технологического института Джорджии в целях изучения изменений, связанных с секрецией уриказы в течение эволюции, сумела восстановить древние версии фермента, начиная с той, которую вырабатывал предок всех млекопитающих около 90 миллионов лет тому назад. Ученые обнаружили, что в результате постепенного накопления мутаций в гене, кодирующем уриказу, активность фермента постепенно уменьшалась в ходе эволюции, пока в эпоху миоцена у предков приматов этот ген не был окончательно «выключен». Ученые обратили внимание на то обстоятельство, что окончательная инактивация гена уриказы совпала с глобальным похолоданием климата на Земле. Они предположили, что снижение способности к выведению мочевой кислоты связано с возникшим дефицитом фруктов и, соответственно, фруктозы – основного источника энергии у растительноядных предков млекопитающих. Мочевая кислота является побочным продуктом разложения фруктозы в печени, ее накопление в организме блокирует действие инсулина и способствует эффективному превращению фруктозы в жир, то есть увеличивает энергоотдачу от каждого съеденного фрукта и, следовательно, увеличивает шансы на выживание.
Для проверки этой гипотезы ученые in vitro («в пробирке») методами генной инженерии ввели в клетки человеческой печени как древние, так и современные версии фермента уриказы и установили, что под его действием происходит снижение уровня метаболизма фруктозы и образования липидов. Ученые предполагают, что в будущем модифицированные формы древней уриказы могут применяться для терапии подагры.
Источник: http://www.pnas.org/content/111/10/3763.full
Добавить комментарий