26.11.2019
София Жаботинская

Гены устойчивости к сигаретным токсинам и канцерогенам оказались очень древними

Долголетие престарелых курильщиков могут обеспечивать те же гены, которые помогли древним людям приспособиться к дыму костров и поеданию обугленной пищи.

Пожилые курильщики могут иметь генетические преимущества перед теми, кто умер относительно молодым
Пожилые курильщики могут иметь генетические преимущества перед теми, кто умер относительно молодым / © D.Temps

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

«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».

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 / © Trumble, Finch, The Quarterly Review of Biology, 2019

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.

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

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
26 ноября
Мария Азарова

Всестороннее исследование беременных, зараженных коронавирусом, показало, что инфекция изменяет не только материнский иммунитет, но и иммунитет ребенка при рождении.

26 ноября
ТюмГУ

Ученые ТюмГУ и Всероссийского института защиты растений выделили из вечной мерзлоты группу бактерий Bacillus spp., которые способны при низких температурах повысить урожайность озимой пшеницы и предотвратить распространение фитопатогенных грибов с зернами. Их исследование показало, что бактериальные штаммы Bacillus spp. способны биосинтезировать хитинолитические ферменты и стимулирующий рост растений гормон ауксин. Это означает, что их можно рассматривать в качестве потенциальных агентов биологического контроля болезней, которые будут использоваться для повышения урожайности сельскохозяйственных культур на северных территориях. Апробация биопрепаратов проходила в реальных условиях в Западной Сибири.

26 ноября
Ольга Иванова

Его обнаружили в Польше. Ученые считают, что украшению порядка 41,5 тысячи лет и он сделан руками Homo sapiens.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: