«Одна из причин, по которой мы утратили этот метаболический ген, заключается в том, что наш организм эволюционно приспособился к борьбе с инфекциями, включая паразитарные», — объясняет Михалис Агатоклеус из Медицинского центра Юго-Западного университета Техаса. «Для зараженного паразитами животного дефицит витамина C может давать серьезное преимущество».
Почему люди потеряли способность вырабатывать витамин C
Большинство млекопитающих способны самостоятельно вырабатывать витамин C с помощью фермента GULO. Однако около 60 миллионов лет назад предки человека утратили эту способность. Долгое время ученые считали эту потерю эволюционно нейтральной: витамин C можно было получать с пищей, поэтому организм ничего не терял. Но новое исследование показывает, что отказ от синтеза витамина C мог быть не случайностью, а защитным механизмом против паразитов.
Unsplash
Как это произошло?
Что показало исследование?
Агатоклеус и его команда много лет изучают витамин C, в частности его роль в кроветворных стволовых клетках. Эволюционный анализ показывает, что способность синтезировать аскорбат (витамин C) — древняя функция, характерная для большинства форм жизни, однако она неоднократно терялась в ходе эволюции. Ученые также заметили, что многие паразиты со временем тоже утратили способность производить витамин C самостоятельно.
Чтобы проверить гипотезу, команда создала генетически модифицированных мышей, лишенных фермента GULO — по аналогии с человеком. Таких мышей заразили кровяными сосальщиками Schistosoma mansoni и сравнили с обычными мышами, способными синтезировать витамин C. При этом GULO-дефицитные мыши получали пищу с низким содержанием витамина C.
Результаты оказались показательными. У обычных мышей развивались увеличенные печень и селезенка, а также сильное воспаление, вызванное яйцами паразитов. У мышей с дефицитом витамина C паразиты росли нормально, но самки не могли производить зрелые яйца. Это не только предотвращало передачу инфекции через фекалии, но и значительно снижало смертность, связанную с заболеванием.
«Если животное способно вырабатывать витамин C, его уровень в организме всегда высокий, и шистосомы постоянно откладывают яйца. Но если животное не может синтезировать витамин C и испытывает его дефицит, возникает сильный защитный эффект», — говорит Агатоклеус.
Возникает вопрос: а как же цинга — смертельно опасное заболевание, связанное с нехваткой витамина C? По словам ученого, для развития цинги требуется несколько месяцев почти полного отсутствия витамина C. Паразиты же действуют гораздо быстрее.