Произход на затлъстяването при миоценските примати
последно актуализиране на 19/09/2014
Резюме
Човешките същества имат двоен недостатък. Те не могат да синтезират витамин С поради мутация в L-гулоно-лактон оксидаза, която се появи по време на еоцена. Те имат високи серумни нива на пикочна киселина поради мутация на уриказа, която се появи в средата на миоцена.
Хипотезите на тези мутации се съгласяват за оксидативен стрес, благоприятен за оцеляване чрез увеличаване на ефектите на фруктозата върху съхранението на мазнини.
Фруктозата, която беше основното хранително вещество на първите примати, стана по-оскъдна по време на заледяванията, по време на които се появиха тези мутации.
Днес фруктозата идва от много повече допълнителни захари, отколкото от плодове, естествено богати на витамин С.
Ние вярваме, че взаимодействието между тези генетични промени и настоящата ни диета е отговорно за епидемията от затлъстяване. Следователно ние предлагаме, че "пестеливата генна хипотеза" на Нийл се подкрепя от този нов поглед върху регулаторните механизми на метаболизма на фруктозата.
Вещ
През 1962 г. антропологът Джеймс Нийл предлага да се тълкува затлъстяването в резултат на адаптацията на нашите предци към глада. Тази адаптация става неблагоприятна в случай на изобилие. Тази първоначално добре приета хипотеза загуби своя резонанс поради неспособността ни да идентифицираме специфични гени. Освен това уравненията на Haldane твърдят, че генетичната промяна, продължила над два милиона години, трябва да засегне всички, докато затлъстяването все още е в малцинство. Сега много изследователи поставят под въпрос валидността на тази хипотеза.
Тук ние преразглеждаме хипотезата на Нийл, като предполагаме, че мутацията на нашите предци не е уникална, но се е състояла поне два пъти по време на еволюцията. Първите промени са загубата на гени, които синтезират витамин С и разграждат пикочната киселина. Предполагаме, че загубата на тези гени, а не печалбата от мастни продиабетни гени, е насърчила оцеляването на нашите предци. Особено, тъй като тези мутации не причиняват затлъстяване сами по себе си, а само в отговор на определени видове храни. Ето защо взаимодействието между генетиката и околната среда може да обясни епидемията от затлъстяване и мастен диабет (T2DM). Колкото и да е странно, въпреки общата вяра в антиоксидантните добродетели, ние, напротив, предполагаме, че именно способността за увеличаване на оксидативния стрес насърчава оцеляването на нашите хоминоидни предци.
Пикочната киселина се получава от метаболизма на пурин чрез ксантин оксидоредуктаза (XOR). При повечето бозайници пикочната киселина се разгражда до алантоин чрез уриказа (уратна оксидаза), което води до много ниско серумно ниво (0,5 до 2,0 mg/dl). Липсата на уриказа при хората и големите маймуни води до по-високи нива на пикочна киселина.
Мутациите, които са причинили загубата на уриказа при хоминоидите, са възникнали между -15 и -9,8 милиона години. Паралелното изследване на тези мутации предполага селективно предимство за миоценовите примати (-23 до -5 млн.).
Полученото увеличение на пикочната киселина повишава нейното ниво до между 2 и 4 mg/dl в хоминоидите.
Дори по-високите нива на пикочна киселина в западните общества идват от диетите. Подаграта е типичната болест на затлъстелите европейци от 18 и 19 век. Настоящите нива на пикочна киселина на Запад варират между 5,5 и 6 mg/dl. Някои индивиди имат нива, които могат да надвишават 8,5 mg/dl.
Преди въвеждането на западните диети подаграта беше рядкост сред местните хора. Хиперурикемията и подаграта също са се увеличили с урбанизацията в западен стил.
Пуринът е основният източник на пикочна киселина, но фруктозата е често срещан източник.
Тъй като диетите с високо съдържание на пурин и фруктоза са свързани и с риска от хиперурикемия, въпросът е кои храни са допринесли за покачването на пикочната киселина през последните сто години. Консумацията на протеини е намаляла малко, докато тази на захарите рязко се е увеличила в Съединените щати, от 2 килограма/година/човек през 1700 г. до над 80 днес. 25% от населението консумира повече от 100 килограма !
Загубата на уриказа се е случила в миоцена около -15 млн. Хоминоидите са живели предимно в Европа, Азия и Африка в тропическите гори, където основната храна са плодовете с фруктоза като основен източник на енергия. Заледяванията в средата на миоцена засягат фауната и флората и трансформират тези гори в широколистни, особено в Евразия. В Европа сезонният климат причинява периоди на недостиг на храна и намалява броя на приматите, които сега са концентрирани в географски изолирани местообитания. В края на миоцена в Европа вече нямаше хоминоиди.