Come un'antica mutazione può predisporre gli esseri umani alle malattie cardiache
Gli esseri umani sono gli unici mammiferi a sviluppare naturalmente l'aterosclerosi, un restringimento delle arterie che può alimentare le malattie cardiache. I ricercatori collegano questo alla perdita di un singolo gene nei nostri antenati circa 2-3 milioni di anni fa.
Le malattie cardiache sono la principale causa di morte nel mondo. Negli Stati Uniti, più di 600.000 persone muoiono ogni anno a causa di questa condizione.
La malattia coronarica è il tipo più comune di malattia cardiaca. La causa sottostante è l'aterosclerosi, che è un indurimento delle arterie che forniscono il cuore a causa di un accumulo di placca.
Il dottor Ajit Varki, illustre professore di medicina e medicina cellulare e molecolare presso l'Università della California di San Diego a La Jolla, ha un interesse di vecchia data per il modo in cui si sviluppa l'aterosclerosi negli esseri umani.
Diversi anni fa, il dottor Varki e il suo team hanno notato che mentre gli esseri umani sono inclini all'aterosclerosi, altri mammiferi non sviluppano la condizione, a meno che gli scienziati non manipolino la loro dieta o i loro geni in esperimenti di laboratorio.
In un nuovo articolo, apparso in Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America, Il dottor Varki, insieme al collaboratore Philip Gordts, assistente professore di medicina, indica una mutazione genetica avvenuta milioni di anni fa.
Il team descrive come questo possa contribuire alla nostra predisposizione unica a sviluppare l'aterosclerosi e, per estensione, la malattia coronarica.
Perdita di molecola di zucchero 2-3 milioni di anni fa
In un precedente articolo, il dottor Varki ha dimostrato che gli esseri umani, a differenza del nostro parente stretto, lo scimpanzé, mancano di una versione funzionale di un gene chiamato CMAH, che sta per citidina monofosfato (CMP) -N-acido acetilneuraminico (Neu5Ac) idrossilasi.
La proteina codificata da CMAH gene converte una particolare molecola chiamata N-acido acetilneuraminico (Neu5Ac) a N-acido glicolilneuraminico (Neu5Gc). Entrambe le molecole sono acidi sialici, una famiglia di molecole di zucchero che svolgono ruoli essenziali in molti processi biologici.
La ricerca del dottor Varki indica che gli antenati umani hanno perso parte del loro CMAH gene circa 2-3 milioni di anni fa, lasciando gli esseri umani moderni incapaci di produrre Neu5Gc. Invece, le nostre cellule si basano principalmente su Neu5Ac come fonte primaria di acido sialico.
Studiare topi che i ricercatori avevano geneticamente modificato per mancare Cmahe, per estensione, Neu5Gc, il team ha visto un aumento di 1,9 volte dell'aterosclerosi rispetto ai topi normali.
"L'aumento del rischio sembra essere determinato da molteplici fattori, inclusi i globuli bianchi iperattivi e una tendenza al diabete negli esseri umani come i topi", commenta il dott. Varki.
Neu5Gc nella carne rossa e nell'aterosclerosi
In un'ulteriore serie di esperimenti, il dott.Varki e colleghi hanno testato l'effetto di una dieta ricca di Neu5Gc sul Cmah topi carenti.
La carne rossa è una fonte pronta di Neu5Gc, che il team del Dr. Varki ha precedentemente dimostrato di causare infiammazione cronica nel loro modello murino.
I ricercatori hanno visto un aumento da 2,44 volte a 3,42 volte dell'aterosclerosi nel Cmahtopi carenti che hanno alimentato una dieta ricca di Neu5Gc e grassi, rispetto a una dieta ricca di Neu5Ac e grassi o una dieta ricca di grassi ma senza acidi sialici.
"La perdita evolutiva umana di CMAH probabilmente contribuisce alla predisposizione all'aterosclerosi attraverso molteplici meccanismi intrinseci ed estrinseci [dietetici]", commenta il dottor Varki nel documento.
"Nel complesso, il nostro lavoro può aiutare a spiegare perché l'aterosclerosi e le conseguenti complicanze CVD sono molto comuni negli esseri umani e perché questi eventi si verificano raramente spontaneamente in altri mammiferi, in assenza di manipolazione sperimentale o dietetica".
Dr. Ajit Varki
Notizie mediche oggi ha chiesto al dottor Varki come pensava che potremmo ridurre il nostro rischio di sviluppare l'aterosclerosi. Ha suggerito di "renderci conto che, come esseri umani, siamo a maggior rischio".
