Гены устойчивости к сигаретным токсинам и канцерогенам оказались очень древними — Naked Science
26.11.2019
7 минут
Полина Гершберг
2592

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.

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

Вчера, 15:16
4 минуты
Илья Ведмеденко

Успешные испытания подтвердили готовность аппарата к выполнению пилотируемых полетов к МКС: первый такой запуск в компании Илона Маска планируют провести во втором квартале 2020-го.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: