Большинство млекопитающих вырабатывают собственный витамин C при помощи фермента GULO. Примерно 60 миллионов лет назад наши предки утратили эту способность, и ученые долгое время недооценивали этот эволюционный сдвиг, считая его нейтральным, поскольку получаемый из пищи витамин C компенсировал недостаток.
Однако последние исследования показывают, что это было не случайное эволюционное изменение, а довольно оригинальный способ защиты от паразитарных инфекций.
Мишалис Агатоклеус (Michalis Agathocleous), доцент Юго-Западного медицинского центра Техасского университета, вместе с коллегами много лет изучают витамин C, заинтересовавшись его функциями в кроветворных стволовых клетках.
Эволюционное древо показывает, что производство аскорбиновой кислоты (витамина C) является древней чертой, общей для большинства форм жизни, однако оно неоднократно терялось у тех или иных видов.
Учёные заметили, что в процессе эволюции даже паразиты перестали её синтезировать. Агатоклеус предположил, что поскольку паразиты зависят от рациона своего хозяина, то могут получать витамин C и от него.
Ключ к разгадке предоставил эксперимент (1), показавший, что предоставление витамина C в лабораторных условиях паразитическим шистосомным червям позволило им откладывать яйца. Это навело учёных на мысль: раз паразитические черви извлекают витамин C из своего хозяина, то его дефицит в организме-хозяине защищает последнего от паразитов.
Анонсы статей смотрите в МАХ, Telegram или ОК
Чтобы проверить эту гипотезу, учёные создали биоинженерных мышей без фермента GULO, имитировав тем самым зависимость человека от витамина C. Затем они заразили всех мышей (и экспериментальных, и контрольных) паразитом Schistosoma mansoni, при этом контрольная группа вырабатывала аскорбаты как обычно. Экспериментальные (без GULO) и контрольные (обычные) мышки были посажены на бедный витамином С рацион.
Исследователи увидели, как у обычных мышей начали опухать печень и селезенка, и развилось сильнейшее воспаление, вызванное яйцами паразитов. Модифицированные мыши (неспособные вырабатывать витамин С) чувствовали себя прекрасно: паразиты в них выросли, но их самки не могли производить зрелые яйца, что предотвратило передачу заболевания другим особям и большинство связанных с этим смертей.
Результаты их эксперимента (2) были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Если животное способно самостоятельно производить витамин C, то его концентрация в организме всегда высокая и шистосома прекрасно откладывает яйца; но если имеется его дефицит, так как синтезировать его самостоятельно животное не может, то налицо довольно сильная защита от паразитов», — говорит Агатоклеус.
Полезно знать: Как спиртное влияет на сон
Но как же цинга, смертельное заболевание, вызванное нехваткой витамина C? Агатоклеус напомнил, что её симптомы развиваются через несколько месяцев после лишения организма витамина C. Паразиты, вроде шистосом, могут убить организм гораздо быстрее.
«Таким образом одна из причин утраты человеком метаболического гена, производящего столь жизненно важное вещество как витамин С, заключается в том, что его организм при помощи метаболического инструмента научился справляться с инфекциями, включая паразитарные», — пояснил доцент Мишалис Агатоклеус. «Теперь у животного с некоторой нехваткой витамина С в организме имеется вполне эффективное оружие против паразитов».
Автор: Jay Kakade
Перевод: Виктор Трибунский
Исследования
Источник