Миллионы лет наши предки жили в Африке и лишь за последние 50 тыс. лет колонизировали более холодные среды обитания. Смена среды обитания не могла не отразиться в наборах генов.
Отмечено несколько новых генетических адаптаций в популяциях, которые освоились в более северных широтах. Они включают в себя аллели гена Карнитин-пальмитоилтрансферазы I или CPT1A, митохондриальный фермент, участвующий в окислении жирных кислот в северных сибирских популяциях. А также некоторые аллели генов, участвующих в метаболизме жирных кислот у гренландцев. Но эти приобретения связаны с адаптацией к специализированным диетическим изменениям. Не каждый, даже в наши дни, выдержит смену рациона, перейдя на моржей, тюленей и пищу, связанную с жирными кислотами. Но в данном исследовании учёные рассматривали адаптацию к температуре и климату. Температура на Земле значительно варьируется, даже южнее полярного круга, к примеру, в Нигерии среднегодовая температура более 25 °C, а в Финляндии около 5 °C. Здесь стоит упомянуть, что в период, когда происходили миграции, климат отличался от климата в наши дни. Но в любом случае температурные различия иллюстрируют изменения сред обитания, которые испытывали ранние группы людей, покоряя новые территории. Поэтому помимо адаптаций к косвенным факторам, таким как стратегия жизни, питания, патогенам и их нагрузкам, люди могут иметь прямую адаптацию к температуре, что и подтверждено исследованием.
Термочувствительность имеет решающее значение для поддержания температуры тела и обрабатывается при участии рецепторов тепла и холода, которые расположены на коже. На молекулярном уровне температурное ощущение связано с активацией ионных каналов с транзиторным рецепторным потенциалом (каналы TRP). Среди этих каналов центральную роль в ощущении холода и дальнейшей физиологической терморегуляции, играет канал TRPM8 или так называемый холодный и ментоловый рецептор 1. Этот ионный канал преобразовывает температуру в электрохимический сигнал организму. А также он реагирует на ментол и ицилин, вызывая чувство холода. Эта реакция схожа с реакцией организма на капсаицин, активный компонент перца чили, вызывающий ощущение жжения. Причём и в первом, и во втором случаях реального изменения температуры не происходит.
Действие TRPM8 отражается на болевых и чувствительных к температуре нейронах ганглиев дорзального корешка, а также на более низком уровне в других тканях, таких как простата и печень.
Доказательством его физиологической роли в терморегуляции является то, что его удаление уменьшает реакцию на холод, включая поведенческие реакции на холод и травмы, вызванные гиперчувствительностью к холоду, а также повышение и уменьшение болевой чувствительности. Недавно, также было доказано, что несколько замещений в молекуле белка TRPM8 отвечают за пониженную чувствительность к холоду двух различных видов, впадающих в спячку грызунов, по сравнению с не впадающими в спячку. Это ещё раз указывает на то, что TRPM8 является наиболее очевидным кандидатом для исследования адаптации к холоду и у людей.
А также однонуклеотидный полиморфизм rs10166942 в TRPM8 или проще говоря вариация гена с отличием в последовательности ДНК размером в один нуклеотид, связан с болевой чувствительностью и ассоциирован с мигренью.
Хотя в настоящее время точные молекулярные механизмы этой связи изучаются. Интересно и то, что мигрень приводит к усилению болевого восприятия холодной температуры, а приём холодной воды может, в некоторых случаях, вызвать мигрень. Мигрень является изнурительным неврологическим расстройством, которое затрагивает миллионы людей во всем мире, и rs10166942 является наиболее сильно связанным с риском мигрени вариантом гена, с однонуклеотидным полиморфизмом. В то время как несколько негенетических признаков увеличивают индивидуальный риск мигрени, особенно среди женщин среднего возраста, страдающих высоким уровнем стресса и имеющих низкий социально-экономический статус, генетика всё же играет более важную роль. Потому как наследуемость мигрени составляет от 34 до 57%. Что согласуется с данными всемирной организации здравоохранения, по которым мигрень проявляет низкую распространённость в Африке, наибольшую в Европе и среднюю распространённость в азиатских странах на промежуточных широтах.
В этом исследовании учёные также приводят убедительные доказательства местной адаптации и эволюционной истории белка TRPM8, которая тесно связана с широтой проживания и температурой. Так, лишь 5% этой аллели гена распространено в Нигерии по сравнению с 88% в Финляндии.
Также учёные делают вывод, что аллель гена возникла и эволюционировала нейтрально в Африке, в то время как положительный отбор повышал её частоту в евразийских популяциях от 3 до 8 тыс. лет назад.
А адаптация людей к холоду параллельно способствовала распространению и мигрени.
Ну а для тех, кто до сих пор не верит в науку, и предпочитает объяснять жизненные процессы, чьей-то там волей, рекомендуются ментоловые и капсаициновые клизмы...
