(PhysOrg.com) – Исследователи из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего и Детской больницы Рэди в Сан-Диего говорят об эволюционной генной мутации, которая произошла у людей миллионы лет назад, и о нашей последующей неспособности производить особый вид сиалической кислоты. молекула кислоты делает людей более уязвимыми к развитию диабета 2 типа, особенно если у них избыточный вес.
Результаты опубликованы в феврале. 24 онлайн-издание журнала FASEB, публикации Федерации американских обществ экспериментальной биологии.
Соответствующий автор исследования Джейн Дж. Ким, доцент кафедры педиатрии UCSD, член Исследовательского центра педиатрического диабета и детской больницы Rady в Сан-Диего, сказал, что полученные данные представляют собой первое задокументированное свидетельство связи производства сиаловой кислоты нечеловеческого происхождения с инсулином и инсулином. проблемы метаболизма глюкозы, связанные с диабетом.
?? Это открывает новую перспективу в понимании причин диабета? сказал Ким. ?? Принимая во внимание глобальную эпидемию ожирения и диабета, мы думаем, что эти результаты предполагают, что эволюционные изменения могли повлиять на наш метаболизм и, возможно, повысили риск заболевания.??
Диабет 2 типа вызван как генетическими факторами, так и факторами окружающей среды, такими как жирная диета и недостаток физических упражнений, которые приводят к прогрессирующей дисфункциональности бета-клеток поджелудочной железы, повышению уровня сахара в крови из-за резистентности к инсулину и возможным осложнениям для здоровья, иногда со смертельным исходом. Диабет – это растущая проблема как в стране, так и во всем мире. В США более 25 миллионов взрослых и детей ?? почти девять процентов населения ?? больны диабетом, по данным Американской диабетической ассоциации. Еще 79 миллионов американцев, по оценкам, страдают преддиабетом. Считается, что во всем мире этим заболеванием болеют около 285 миллионов человек.
Сиаловые кислоты – это молекулы, обнаруженные на поверхности всех клеток животных, где они действуют как жизненно важные точки контакта для взаимодействия с другими клетками и окружающей их средой. Все изученные на сегодняшний день млекопитающие продуцируют два типа: N-ацетилнейраминовую кислоту (Neu5Ac) и N-гликолилнейраминовую кислоту (Neu5Gc).
Люди – исключение. По причинам, затерянным в тумане эволюции, мутация в гене под названием CMAH произошла около 2–3 миллионов лет назад, инактивируя фермент у людей, который катализирует производство Neu5Gc, добавляя один атом кислорода к Neu5Ac. Это открытие было сделано ранее учеными UCSD под руководством Аджита Варки, доктора медицины, профессора медицины, клеточной и молекулярной медицины в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего. Затем они разработали модель мыши с человеческим дефектом в гене CMAH.
Группа Кима сравнила мышей с функциональным геном CMAH с мышами с мутацией, подобной человеку, в CMAH. Обе группы мышей получали диету с высоким содержанием жиров. Мыши в обеих группах стали тучными и развили инсулинорезистентность. Однако только у мышей с мутацией гена CMAH наблюдалась недостаточность бета-клеток поджелудочной железы. Бета-клетки поджелудочной железы обычно производят и выделяют инсулин – гормон, контролирующий уровень сахара в крови.
Ким сказал, что результаты помогают уточнить понимание того, почему люди с ожирением, по-видимому, особенно уязвимы к диабету 2 типа, а также позволяют предположить, что текущие модели на животных, используемые для изучения диабета, могут не точно отражать состояние человека. С клинической точки зрения, она сказала, что дальнейшие исследования по определению того, как состав сиаловой кислоты влияет на функцию бета-клеток поджелудочной железы, могут выявить новые стратегии сохранения клеток, улучшения выработки инсулина и предотвращения диабета.
«Приятно видеть реальное значение нашего открытия мутации CMAH человека», – сказал Варки, который также является содиректором Центра исследований и обучения гликобиологии и Центра академических исследований и обучения в области антропогенеза. оба в Калифорнийском университете в Сан-Диего. ?? Это еще раз показывает, что исследования фундаментальных процессов биологии и эволюции могут принести неожиданные дивиденды для понимания болезней человека.??