Подагру связали с дефицитом фруктов в эпоху олигоцена
Имеющаяся у человека и других приматов склонность к развитию подагры, связанная с инактивацией у них, в отличие от большинства млекопитающих, гена уриказы – фермента, обеспечивающего выведение из организма мочевой кислоты – является эволюционной платой за адаптационную способность более эффективно накапливать жировые отложения в процессе метаболизма фруктозы в условиях похолодания климата Земли в эпоху конца олигоцена – начала миоцена.
Такой вывод сделала группа биологов и биохимиков из нескольких университетов
США, чье исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy
of Sciences.
Подагра характеризуется отложением в различных тканях и органах кристаллов
уратов из-за повышения концентрации в крови мочевой кислоты (гиперурикемия), в
недостаточной степени выводимой из организма почками. Клинически подагра
проявляется рецидивирующим острым артритом и образованием, обычно вокруг
суставов, подагрических узлов - тофусов. 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 инактивации. В результате в крови человека и человекообразных
обезьян уровень мочевой кислоты от трех до десяти раз выше, чем у других
млекопитающих.
Существуют различные гипотезы относительно того, почему дефицит уриказы был
поддержан в случае приматов естественным отбором, несмотря на риск накопления в
организме мочевой кислоты и его такие опасные физиологические последствия, как
повреждение почек, печени и развитие подагры. Группа под руководством Эрика Гоше
(Eric Gaucher) из Технологического института штата Джорджия 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 монотонно убывала в ходе эволюции, пока в эпоху миоцена у
предков приматов этот ген не был окончательно выключен.
Гоше и его коллеги обратили внимание на то обстоятельство, что окончательная
инактивация гена уриказы совпала с глобальным похолоданием климата на Земле.
Ученые 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 Гоше и его коллеги in vitro методами генной инженерии
ввели в клетки человеческой печени как древние, так и современные версии
фермента уриказы и установили, что в 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.
Кроме того, авторы полагают, что полученные ими результаты также подтверждают
гипотезу «бережливого гена», связывающую склонность современного человечества к
ожирению с закрепленной в геноме с древнейших времен необходимостью создания
запасов жира на голодный период. Недавние исследования выявили негативную роль
фруктозы и, соответственно, мочевой кислоты в развитии системных нарушений
обмена веществ в организме, ведущих к ожирению, инсулинорезистентности и другим
симптомам метаболического синдрома - предвестника диабета.
Источник: Medportal.ru