كيف يمكن لطفرة قديمة أن تهيئ البشر للإصابة بأمراض القلب

البشر هم الثدييات الوحيدة التي تصاب بشكل طبيعي بتصلب الشرايين ، وهو تضيق في الشرايين يمكن أن يؤدي إلى الإصابة بأمراض القلب. يربط الباحثون هذا بفقدان جين واحد في أسلافنا منذ حوالي 2-3 مليون سنة.

لماذا يصاب البشر بتصلب الشرايين؟

أمراض القلب هي السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم. في الولايات المتحدة ، يموت أكثر من 600000 شخص بسبب هذه الحالة كل عام.

مرض القلب التاجي هو أكثر أنواع أمراض القلب شيوعًا. السبب الأساسي هو تصلب الشرايين ، وهو تصلب الشرايين التي تغذي القلب بسبب تراكم اللويحات.

الدكتور أجيت فاركي ، الأستاذ المتميز في الطب والطب الخلوي والجزيئي بجامعة كاليفورنيا سان دييغو في لا جولا ، لديه اهتمام طويل الأمد بكيفية تطور تصلب الشرايين لدى البشر.

قبل عدة سنوات ، لاحظ الدكتور فاركي وفريقه أنه في حين أن البشر معرضون لتصلب الشرايين ، فإن الثدييات الأخرى لا تتطور إلى الحالة - ما لم يتلاعب العلماء بنظامهم الغذائي أو جيناتهم في التجارب المعملية.

في ورقة جديدة ، تظهر في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكيةيشير الدكتور فاركي ، جنبًا إلى جنب مع المتعاون فيليب جوردتس ، الأستاذ المساعد في الطب ، إلى طفرة جينية حدثت منذ ملايين السنين.

يصف الفريق كيف يمكن أن يساهم ذلك في استعدادنا الفريد للإصابة بتصلب الشرايين ، وبالتالي ، أمراض القلب التاجية.

فقدان جزيء السكر منذ 2-3 مليون سنة

في ورقة سابقة ، أظهر الدكتور فاركي أن البشر - على عكس قريبنا القريب الشمبانزي - يفتقرون إلى نسخة وظيفية من الجين يسمى CMAH، والذي يرمز إلى أحادي الفوسفات السيتيدين (CMP) -ن- حمض أسيتيل نيورامينيك (Neu5Ac) هيدروكسيلاز.

البروتين المشفر بواسطة CMAH يقوم الجين بتحويل جزيء معين يسمى ن- حمض الأسيتيل نيورامينيك (Neu5Ac) إلى ن- حمض الجليكوليلينورامينيك (Neu5Gc). كلا الجزيئين عبارة عن أحماض سياليك ، وهي عائلة من جزيئات السكر التي تلعب أدوارًا أساسية في العديد من العمليات البيولوجية.

تشير أبحاث الدكتور فاركي إلى أن أسلاف البشر فقدوا جزءًا من CMAH منذ حوالي 2-3 ملايين سنة ، ترك الإنسان الحديث غير قادر على صنع Neu5Gc. بدلاً من ذلك ، تعتمد خلايانا في الغالب على Neu5Ac كمصدر رئيسي لحمض السياليك.

دراسة الفئران التي عدلها الباحثون وراثيًا شماهوامتدادًا Neu5Gc ، لاحظ الفريق زيادة في تصلب الشرايين بمقدار 1.9 مرة عند مقارنتها بالفئران العادية.

يعلق الدكتور فاركي قائلاً: "يبدو أن زيادة المخاطر مدفوعة بعوامل متعددة ، بما في ذلك الخلايا البيضاء شديدة النشاط والميل إلى الإصابة بمرض السكري في الإنسان مثل الفئران".

Neu5Gc في اللحوم الحمراء وتصلب الشرايين

في مجموعة أخرى من التجارب ، اختبر الدكتور فاركي وزملاؤه تأثير اتباع نظام غذائي مرتفع في Neu5Gc على شماه الفئران الناقصة.

اللحوم الحمراء هي مصدر جاهز لـ Neu5Gc ، والذي أظهر فريق الدكتور فاركي سابقًا أنه يسبب التهابًا مزمنًا في نموذج الفئران.

رأى الباحثون زيادة 2.44 ضعفًا إلى 3.42 ضعفًا في تصلب الشرايين في الولايات المتحدة شماه- الفئران التي تعاني من نقص في أنها تغذت بنظام غذائي غني بـ Neu5Gc والدهون ، مقارنة بنظام غذائي غني بـ Neu5Ac والدهون أو نظام غذائي غني بالدهون ولكن بدون أحماض السياليك.

يعلق الدكتور فاركي في الورقة البحثية قائلاً: "من المحتمل أن يساهم الخسارة التطورية البشرية لـ CMAH في الاستعداد لتصلب الشرايين عبر آليات [غذائية] داخلية وخارجية متعددة".

"بشكل عام ، قد يساعد عملنا في تفسير سبب انتشار تصلب الشرايين ومضاعفات الأمراض القلبية الوعائية الناتجة بشكل كبير بين البشر ، ولماذا نادرًا ما تحدث هذه الأحداث تلقائيًا في الثدييات الأخرى ، في غياب التلاعب التجريبي أو الغذائي."

الدكتور أجيت فاركي

أخبار طبية اليوم سأل الدكتور فاركي كيف يعتقد أننا قد نقلل من خطر الإصابة بتصلب الشرايين. واقترح أننا "ندرك أننا ، كبشر ، في خطر كبير."