Александр Соколов - Странная обезьяна [Куда делась шерсть и почему люди разного цвета]

В эксперименте японского биолога Tсутому Фкуватари группе из 14 студентов прописали солнечные ванны. Уровень фолатов в крови понизился лишь у тех испытуемых, которые до этого в течение двух дней принимали фолиевую кислоту {13} . Несколько лет спустя аналогичное исследование, но на большей выборке провели австралийские медики. По их данным, чем больше солнечного излучения получали женщины, употреблявшие фолиевую кислоту, тем меньше фолатов обнаруживалось в их крови. Авторы сделали вывод, что если женщина проводит на солнце много времени, то падает эффективность принимаемого ею препарата… Птероилглутаминовая кислота, циркулирующая в крови, распадается под действием УФA. Только все это не имеет отношения к эволюции, ведь наши предки не принимали синтетической фолиевой кислоты.

Складывается ситуация, критическая для гипотезы. Погибнет ли она под напором опровержений, или исследователям удастся усовершенствовать свою модель с учетом новых экспериментов? Либо найти в них изъяны? Либо и то и другое?

Не спешим хоронить хорошую гипотезу! Исследования продолжались. В 2015 году группа американских ученых обратила внимание на недосмотр экспериментаторов {14} . В предыдущих опытах содержание фолатов оценивали в крови, но 5-МТГФ содержится и в эпидермисе. Как раз эпидермис принимает на себя всю мощь солнечного ультрафиолета, и одна из функций фолатов в коже — защищать ДНК от разрывов, вызываемых излучением. В новых опытах использовали куски кожи с живота женщин, перенесших пластические операции ввиду избыточного веса (ну разумеется, с согласия этих дам). После ультрафиолетового облучения содержание фолатов в эпидермисе упало на 28 %. Ура? Не совсем. В масштабе общего количества фолатов в человеческом теле потери оказались мизерными (порядка 0,1 %) [49]. Далее авторы рассуждали о том, что при регулярном пребывании на солнце изменения могут все-таки стать ощутимыми, особенно если пища скудна. Неизвестно, как быстро кожа восстанавливает баланс фолатов после облучения, а со снижением их концентрации в эпидермисе, возможно, возрастает риск развития рака кожи — плоскоклеточной карциномы. Вот мы и вернулись к гипотезе рака кожи!

Сейчас нам придется ввести в гипотезу новый компонент, генетический, и добавить еще чуть-чуть органической химии. Но не ради праздного любопытства, а чтобы получить наиболее точную на сегодняшний день модель, которая связывает воедино эволюцию цвета кожи и обмена веществ.

Как я уже говорил, в человеческом организме существуют разные формы фолатов. Уже знакомый нам 5-метилтетрагидрофолат (5-МТГФ, самый биологически активный и важный) получается из 5,10-метилентетрагидрофолата (5,10-МТГФ) в результате необратимой реакции при участии важного фермента — метилентетрагидрофолатредуктазы (обещаю, в этой главе больше страшных слов не будет). Ген фермента обозначается неблагозвучной аббревиатурой MTHFR.

Еще раз: фолат 5,10-МТГФ превращается в фолат 5-МТГФ при помощи фермента MTHFR. Сосредоточимся, друзья. Я сам с трудом разобрался, честно.

Ученым известен вариант гена MTHFR , возникший в результате мутации C677T (в 677-й позиции генетической последовательности цитозин заменен на тимин. Далее для краткости — аллель Т). Мутантный фермент работает вдвое медленнее, реакция идет хуже. Медики нашли связь аллеля T с дефектами плода, сердечно-сосудистыми заболеваниями, шизофренией и болезнью Альцгеймера. Тем не менее этот аллель MTHFR встречается не так уж редко — например, в США его частота у выходцев из Италии и Испании достигает 20 % (а вот у афроамериканцев — менее 1 %). Распространенность варианта связывали с особенностями питания людей. Дело в том, что риск патологий, связанных с аллелем T, велик, если в рационе не хватает фолатов. Если же в пище достаточно фолиевой кислоты, то аллель T даже дает его обладателю некоторые преимущества: снижается риск рака прямой кишки и острого лимфобластного лейкоза, а у плода больше шансов выжить {1} . Логично связать очаги распространения аллеля с местами, где растет много зеленых овощей. В соответствии с этой гипотезой у жителей Юго-Восточной Азии следовало бы ожидать высокой частоты аллеля T, но это не соответствует действительности.

Возникла другая гипотеза (впервые кратко сформулированная в 2006 году американцами Лореном Кордейном [50]и Мэтью Хики {2} ). Дело в том, что у 5,10-МТГФ есть одна особенность: более высокая чувствительность к ультрафиолету, т. е. 5,10-МТГФ быстрее распадается под действием солнечного света. Стоит поискать связь между частотой мутантного гена и интенсивностью солнечного излучения. Поиском занялись китайские ученые, для чего взяли данные по распространенности варианта T у аборигенных народов Евразии и Африки {3} . Максимальной частота аллеля оказалась на Апеннинах (Италия) и на берегу Бохайского залива в Китае — около 50 %! Реже всего вариант гена встречался у экватора (менее 10 %) и у инуитов (6 %). И на западе, и на востоке частота аллеля T возрастала от экватора до определенной широты (север Китая, юг Европы), а затем снова убывала в направлении к полюсу. Анализ показал, что распределение аллеля коррелирует с интенсивностью ультрафиолета лучше, чем с географической широтой, причем корреляция усилилась, когда исследователи ввели поправку на облачность. Но как объяснить такое распределение, в виде перевернутой буквы U?