Hvordan en gammel mutation kan disponere mennesker for hjertesygdomme
Mennesker er de eneste pattedyr, der naturligt udvikler åreforkalkning, en indsnævring af arterierne, der kan give næring til hjertesygdomme. Forskere forbinder dette med tabet af et enkelt gen i vores forfædre for omkring 2-3 millioner år siden.
Hjertesygdomme er den største dødsårsag over hele verden. I USA dør mere end 600.000 mennesker på grund af tilstanden hvert år.
Koronar hjertesygdom er den mest almindelige type hjertesygdomme. Den bagvedliggende årsag er åreforkalkning, som er en hærdning af arterierne, der forsyner hjertet på grund af ophobning af plak.
Dr. Ajit Varki, en fremtrædende professor i medicin og cellulær og molekylær medicin ved University of California San Diego i La Jolla, har en langvarig interesse i, hvordan aterosklerose udvikler sig hos mennesker.
For flere år siden bemærkede Dr. Varki og hans team, at mens mennesker er tilbøjelige til åreforkalkning, udvikler andre pattedyr ikke tilstanden - medmindre forskere manipulerer deres kost eller gener i laboratorieeksperimenter.
I et nyt papir, der vises i Forhandlinger fra National Academy of Sciences i Amerikas Forenede StaterDr. Dr. Varki sammen med samarbejdspartner Philip Gordts, en assisterende professor i medicin, peger på en genetisk mutation, der opstod for millioner af år siden.
Holdet beskriver, hvordan dette kan bidrage til vores unikke disposition til at udvikle åreforkalkning og, i forlængelse heraf, hjertesygdomme.
Tab af sukkermolekyle for 2-3 millioner år siden
I et tidligere papir viste Dr. Varki, at mennesker - i modsætning til vores nære slægtning chimpanse - mangler en funktionel version af et gen kaldet CMAH, som står for cytidinmonophosphat (CMP) -N-acetylneuraminsyre (Neu5Ac) hydroxylase.
Proteinet kodet af CMAH gen konverterer et bestemt molekyle kaldet N-acetylneuraminsyre (Neu5Ac) til N-glycolylneuraminsyre (Neu5Gc). Begge molekyler er sialinsyrer, en familie af sukkermolekyler, der spiller vigtige roller i mange biologiske processer.
Dr. Varkis forskning viser, at menneskelige forfædre mistede en del af deres CMAH gen for omkring 2-3 millioner år siden, hvilket efterlader moderne mennesker ude af stand til at fremstille Neu5Gc. I stedet er vores celler mest afhængige af Neu5Ac som deres primære kilde til sialinsyre.
Studerer mus, som forskere havde genetisk konstrueret til at mangle Cmahog i forlængelse af Neu5Gc så holdet en 1,9 gange stigning i åreforkalkning, når de sammenlignede dem med normale mus.
”Den øgede risiko ser ud til at være drevet af flere faktorer, herunder hyperaktive hvide celler og en tendens til diabetes hos mennesker som mus,” kommenterer Dr. Varki.
Neu5Gc i rødt kød og åreforkalkning
I et yderligere sæt eksperimenter testede Dr. Varki og kolleger effekten af en diæt høj i Neu5Gc på Cmah mangelfuld mus.
Rødt kød er en klar kilde til Neu5Gc, som Dr. Varkis hold tidligere viste, forårsager kronisk betændelse i deres musemodel.
Forskerne så en 2,44 gange til 3,42 gange stigning i aterosklerose i Cmah-deficient mus, som de fodrede en diæt med højt Neu5Gc og fedt, sammenlignet med en diæt med højt Neu5Ac og fedt eller en diæt med højt fedtindhold, men uden sialinsyrer.
”Menneskeligt evolutionært tab af CMAH bidrager sandsynligvis til aterosklerose-disposition via multiple iboende og ydre mekanismer [diæt],” kommenterer Dr. Varki i papiret.
"Samlet set kan vores arbejde hjælpe med at forklare, hvorfor aterosklerose og resulterende CVD-komplikationer er meget almindelige hos mennesker, og hvorfor disse hændelser sjældent forekommer spontant i andre pattedyr, i mangel af eksperimentel eller diætmanipulation."
Dr. Ajit Varki
Medicinske nyheder i dag spurgte Dr. Varki, hvordan han troede, at vi kunne reducere vores risiko for at udvikle åreforkalkning. Han foreslog, at vi "indser, at vi som mennesker er i størst risiko."
