Prawda

Czwartek, 14 listopada 2019 - 00:45

« Poprzedni Następny »


Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”


Ed Yong 2014-02-26


Podagra (dna moczanowa) – choroba czerwonych, bolesnych i spuchniętych stawów – ma niesprawiedliwie reputację choroby, która atakuje tylko bogatych po wypełnionym wiecznym obżarstwem życiu. W rzeczywistości jest to dziedzictwo zmiany ewolucyjnej, która zaszła ponad 20 milionów lat temu, a za którą płacimy do dzisiaj. Podagrę nazywano kiedyś „królową chorób i chorobą królów”. Równie dobrze można ją nazwać „chorobą małp człekokształtnych”.

Substancją odpowiedzialną za to schorzenie jest kwas moczowy, który normalnie wydalamy przez nerki wraz z moczem. Jeśli jednak w naszej krwi jest zbyt dużo kwasu moczowego, nie rozpuszcza się on porządnie i tworzy duże, nierozpuszczalne kryształy, które nabudowują się w stawach. To wyjaśnia bolesne opuchnięcia. Wysoki poziom kwasu moczowego powiązany jest także z otyłością, cukrzycą i chorobami serca, wątroby i nerek.


Większość innych ssaków nie ma tego problem. W ich ciałach enzym o nazwie urykaza zamienia kwas moczowy w inne substancje, które łatwiej można wydalić.


Urykaza jest pradawnym wynalazkiem, który jest wspólny bakteriom i zwierzętom. Ale z jakichś powodów małpy człekokształtne porzuciły go. Nasz gen urykazy ma mutacje, które w ogóle powstrzymały wytwarzanie urykazy. Jest to „pseudogen” – biologiczna wersja uszkodzonego pliku komputerowego. I to jest powodem, dla którego nasza krew zawiera 3 do 10 razy więcej kwasu moczowego niż krew innych ssaków, predysponując nas do podagry.


Jak to się stało? Dlaczego pozbyliśmy się tak ważnego enzymu? I kiedy?


Aby się tego dowiedzieć, grupa naukowców pod kierownictwem Erica Gauchera z Georgia Institute of Technology wskrzesili dawno zanikłą wersję urykazy, której nie widziano przez miliony lat.


Członkowie zespołu James Kratzer, Miguel Lanaspac i Michael Murphy porównali urykazy u współczesnych ssaków, żeby wywnioskować sekwencję jej odmian przodków. „To jest podobne jak to, co robi historyk lingwistyki, kiedy bada współczesne języki i próbuje zrozumieć, jak wymawiano pradawne języki” – mówi Gaucher. Potem zespół rzeczywiście zbudował te pradawne enzymy w laboratorium i porównał ich zdolność przetwarzania kwasu moczowego.


Najstarsza wersja, którą miał ostatni wspólny przodek wszystkich ssaków 90 milionów lat temu, była najbardziej aktywna. Przebiła wszystkich swoich nowoczesnych potomków. Od pradawnego złotego okresu sprawy stopniowo pogarszały się.


Przez cały okres ewolucji ssaków, a szczególnie podczas ewolucji naczelnych, urykaza nabywała mutacji, które wytwarzały coraz mniej wydajne enzymy. U ostatniego wspólnego przodka wszystkich małp człekokształtnych urykaza już była spętana tak, że była niemal bezużyteczna. Specyficzna dla małp człekokształtnych mutacja, która zamieniła nasze urykazy w połamane pseudogeny, jedynie unieruchomiła coś, co już było całkowicie schrzanione.


Skąd ten powolny, pełzający upadek? Gaucher podejrzewa, że odpowiedź wiąże się z owocami.


Największy spadek skuteczności urykazy zbiega się z czasem, kiedy klimat na Ziemi ochładzał się. Pradawne, odżywiające się owocami naczelne w Europie i w Azji miały nadmiar żywności latem, ale ryzykowały głód zimą, kiedy nie było owoców.


I tutaj wkracza kwas moczowy. Nasze komórki produkują go, kiedy rozkładają fruktozę, główny cukier w owocach. Z kolei kwas moczowy stymuluje nabudowywanie się tłuszczu – któremu to procesowi przeciwdziała urykaza. Kiedy zespół Gauchera aplikował ludzkim komórkom pradawną, skuteczną urykazę, mniej sprawnie tworzyły tłuszcz po wystawieniu na fruktozę. Po otrzymaniu późniejszych, nieaktywnych urykaz, produkowały jednak znaczne ilości tłuszczu.


Unieszkodliw urykazę, a ryzykujesz nabudowanie wysokich poziomów kwasu moczowego, ale także zostajesz mistrzem zamieniania owoców w tłuszcz. Dla pradawnych naczelnych stojących w obliczu coraz bardziej sezonowej podaży żywności, taka zamiana mogła być cenna.


To ładna historia, chociaż wyjaśnia tylko ostatni akt upadku urykazy. Niemal z pewnością inne czynniki odegrały rolę w stopniowym chyleniu się ku upadkowi tego enzymu. Na przykład, Michael Hershfield z Duke University notuje, że wczesne naczelne żyły w lasach deszczowych, miały swobodny dostęp do wody i mogły wytwarzać mnóstwo moczu – czyli łatwo pozbywać się nadmiaru kwasu moczowego. Zgaduje, że te warunki mogły zredukować potrzebę urykazy w stopniu wystarczającym, by pozwolić enzymowi na zgromadzenie okaleczających mutacji.


Niemniej wyniki Gauchera dostarczają pewnego wsparcia starej, ale nieudowodnionej hipotezie zwanej hipotezą oszczędnego genu. Ta zaproponowana w 1962 r. hipoteza mówi, że ludzie mają geny, które były odpowiednie dla naszych przodków w czasach braku żywności, ale predysponują nas do cukrzycy i otyłości dzisiaj, w czasach obfitości kalorii. Urykaza jest pierwszym dobrym przykładem takiego genu. Nasza popsuta wersja mogła pomóc naszym przodkom naczelnym dobrze prosperować, ale naraża nas na podagrę i inne choroby związane z kwasem moczowym, których częstość występowania niezmiernie wzrosła w ostatnich latach.


Wskrzeszone przez ten zespół badawczy enzymy mogą pomóc w walce z tym problemem także.


Przez ponad 20 lat firmy farmaceutyczne próbowały znaleźć leczenie na dnę moczanową przez używanie działającej wersji urykazy innych ssaków. Nie można jednak po prostu wstrzyknąć świńskiej urykazy człowiekowi – nasze reakcje immunologiczne oszalałyby w obecności takiego obcego enzymu.


Grupa Hershfielda znalazła drogę dokoła przez zlanie świńskiej urykazy z urykazą pawianów. Świńska część wykonuje trudną pracę metaboliczną, a część od pawiana osłania ją przed naszym układem odpornościowym. W 2010 r. US Food and Drug Administration zaaprobowała ten enzyme-chimerę, znany jako Krystexxa, do leczenia ciężkiej, chronicznej dny moczanowej.


Gaucher uważa, że możemy znaleźć lepsze rozwiązanie przez spojrzenie w przeszłość. Jego zespół odkrył, że najstarszy z ich wskrzeszonych enzymów jest zarówno bardziej skuteczny niż chimera świni i pawiana, jak też utrzymuje się dłużej w szczurach. Mimo że jest tak pradawny, jest bardziej zbliżony do ludzkiej urykazy niż wersja pawiana, a więc może mniej prowokować układ odpornościowy. Zespół ma obecnie patent na pradawne urykazy i założył firmę start-up, żeby zamienić je w rzeczywiste lekarstwa.


Hershfield przewiduje przeszkody po drodze. „Zabrało około 17 lat od czasu, kiedy pomyślałem o rozwinięciu rekombinowanej urykazy do leczenia uporczywej podagry do otrzymania aprobaty FDA – mówi. – Życzę im powodzenia, ale podejrzewam, że nie będzie mnie już, kiedy dostaną zatwierdzenie swojego lekarstwa”. Gaucher kontruje, że istniejący lek już utorował drogę do aprobaty FDA: „Albo będziemy skakać przez mniejszą liczbę obręczy, albo nie będziemy musieli skakać równie wysoko”.


Niewątpliwie ma przed sobą długą drogę, ale koncepcja, że enzym, którego nie było od czasów, kiedy dinozaury rządziły światem, może w przyszłości pomóc cierpiącym na podagrę, jest kusząca. Jak mówi Belinda Chang z University of Toronto : “Wszyscy jesteśmy więźniami naszej historii, ale być może, uda nam się znaleźć lepsze rozwiązania na przyszłość przez uczenie się z historii”.  


Reference:
Kratzer, Lanaspa, Murphy, Cicerchi, Graves, Tipton, Ortlund, Johnson & Gaucher. 2014. Evolutionary history and metabolic insights of ancient mammalian uricases. PNAS http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1320393111

A resurrected cretaceous answer to the “disease of kings”

 

Not Exactly Rocket Science, 17 lutego 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Ed Yong 


Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj




Komentarze
1. Corrupted Adam Wojtkiewicz 2014-02-26


Nauka

Znalezionych 1030 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Granice „przeskoczenia” progu opłacalności   Lomborg   2019-11-13
Dlaczego nie żyjemy w epoce post-prawdy   Pinker   2019-11-11
Śledząc pochodzenie człowieka   Novella   2019-11-09
Skamieniałe trylobity idące gęsiego. Ale dlaczego to zrobiły?   Coyne   2019-11-06
Saga o złotym ryżu   Novella   2019-11-04
Kolejne badanie rolnictwa organicznego   Novella   2019-11-02
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Nathaniel Comfort raz jeszcze: nauka nie czyni postępów (czy może robi to?)   Coyne   2019-10-31
Pochwała jednoznaczności   Witkowski   2019-10-29
Stare i nowe  troski o bezpieczeństwo żywnościowe   Ongu   2019-10-28
Powrót Adama i Ewy jako rzeczywistych ludzi, jak proponuje kolejna pseudonaukowa teoria   Coyne   2019-10-25
Pradawne przechowywanie żywności   Novella   2019-10-24
Artykuł w naukowym piśmie ”Nature” dyskredytuje naukę i „scjentyzm”, kwestionuje wartości Oświecenia   Coyne   2019-10-22
Błogosławieni ci, którzy wycofują   Jacoby   2019-10-19
Pro-life czyli czarodziej z Krotoszyna   Koraszewski   2019-10-18
Biologia rozwoju ujawnia ewolucyjną historię   Novella   2019-10-15
Niebezpieczne życie antropologa   Blackwell   2019-10-12
Swędzikami jesień się zaczyna   Łopatniuk   2019-10-11
Jak wieloryb stracił swoje geny   Coyne   2019-10-10
Używanie sztucznej inteligencji do diagnozy   Novella   2019-10-08
Niespodzianka! Koty są tak samo przywiązane do swojego personelu jak psy i niemowlęta   Coyne   2019-10-05
Oburzenie, stronniczość i niestabilność prawdy   Novella   2019-10-04
O zmianie klimatu: ludzkość nie jest „nikczemna”   Lomborg   2019-10-03
Postmodernizm wyjaśniony i krytykowany   Coyne   2019-09-30
Uzdrawianie kryształami   Novella   2019-09-26
Kolejna rewolucja w rolnictwie   Novella   2019-09-24
Opory przeciwko szczelinowaniu są oparte na ideologii, a nie na nauce   Jacoby   2019-09-23
St Paul Island część 5   Lyon   2019-09-21
Co to jest czerwona rtęć?   Novella   2019-09-20
Jaka sztuka siedzi w naszych genach i czy to aby nie kicz?   Koraszewski   2019-09-19
Fałszywe wspomnienia i Fake News   Novella   2019-09-18
Kolejna próba odrzucenia teorii Darwina   Coyne   2019-09-17
Choroba zielonych mięśni   Łopatniuk   2019-09-14
”Sygnalizowanie cnoty” może nas irytować. Cywilizacja byłaby jednak bez niego niemożliwa    Miller   2019-09-13
Foka Weddela wygryza w lodzie otwory do oddychania   Coyne   2019-09-12
DNA i Loch Ness   Novella   2019-09-11
Nowa i ważna czaszka hominina z Etiopii   Coyne   2019-09-10
St Paul Island, Część 4   Lyon   2019-09-06
Biały jak śnieg, żółciutki jak kaczuszka   Łopatniuk   2019-09-04
Pingwiny geje? Nie tak szybko   Coyne   2019-09-03
Czego może nas nauczyć była zwolenniczka antyszczepionkowców, Kelley Watson-Snyder     2019-08-30
Bezzbożowa karma dla psa   Novella   2019-08-29
Odrażające życie płciowe pingwinów białookich   Coyne   2019-08-28
Badanie akupunktury jako terapii na dławicę piersiową   Novella   2019-08-23
Pradawna gigantyczna papuga z Nowej Zelandii: metr wysokości i waga 7 kilogramów!   Coyne   2019-08-22
Alaska — nurniczki i obopólny dobór płciowy   Lyon   2019-08-20
Zła nauka promuje organiczne jabłka   Novella   2019-08-19
Gąsienica zmienia kolor, żeby dopasować się do podłoża nie używając oczu: potrafi widzieć skórą!   Coyne   2019-08-16
Pseudonaukowa histeria to nie jest dobra odpowiedź na klimatyczne wyzwania   Lomborg   2019-08-14
GMO i model deficytu wiedzy   Novella   2019-08-12
Po raz pierwszy użyto edytowania genów CRISPR do leczenia zaburzenia genetycznego – anemii sierpowatej   Coyne   2019-08-08
Maskonury z wyspy St. Paul na Alasce   Lyon   2019-08-07
Zbieg okoliczności czy prawo wielkich liczb?   Novella   2019-08-06
I pijcie łzy moje, czyste rzęsiste   Łopatniuk   2019-08-03
Kształtowanie opinii o nauce i medycynie   Novella   2019-08-02
Nowe badanie dotyczące zwrotu zgubionych portfeli: ludzie na świecie są uczciwsi niż myślisz, ale czytelnik wyliczył, że uczciwość jest większa w mniej religijnych krajach   Coyne   2019-08-01
Praktykowanie medycyny bez uprawnień nie jest wolnością słowa   Novella   2019-07-31
Radujcie się, Ziemia staje się zieleńsza   Ridley   2019-07-30
Spiski wokół ptaków   Novella   2019-07-29
Matt Meselson opisuje swój najsłynniejszy eksperyment (z Frankiem Stahlem)   Coyne   2019-07-26
Niemający rozeznania filozof twierdzi, że gatunki nie istnieją   Coyne   2019-07-23
Więcej złych wiadomości dla dilerów witamin   Novella   2019-07-22
Starożytny ptak z nadzwyczaj długim palcem   Coyne   2019-07-19
YouTube i szarlataneria leczenia raka dietą   Novella   2019-07-18
“Współczesny” Homo sapiens mógł być w Eurazji aż 210 tysięcy lat temu   Coyne   2019-07-17
Hodowanie mini-mózgów z komórek macierzystych   Novella   2019-07-15
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Efekt przechodnia   Novella   2019-07-11
Prątkiem w raka, czyli co ma gruźlica do raka pęcherza   Łopatniuk   2019-07-06
Opowieści o nauce zastępują fikcję w Teatrze Narodowym Ugandy   Ongu   2019-07-05
Pleśń w przestrzeni kosmicznej   Novella   2019-07-03
Pterozaury: Czy umiały latać od razu po wykluciu się?   Coyne   2019-07-02
Ludziom rosną rogi? – Złe informowanie o nauce   Novella   2019-07-01
Przemysł ”wellness”   Novella   2019-06-28
Nazywanie zmiany klimatu ”katastrofalną” utrudnia znalezienie realnych odpowiedzi   Lomborg   2019-06-26
Olbrzymie straszyki mają zostać ponownie wprowadzone na wyspę Lord Howe   Coyne   2019-06-25
Amonit (i masa innych stworzeń) znaleziona w birmańskim bursztynie   Coyne   2019-06-21
Ślubowanie o zniesieniu grzechu   Ridley   2019-06-20
Nowe informacje o dzieciach CRISPR   Novella   2019-06-17
Słonie mają fantastyczny węch (lepszy niż psy): są jedynymi zwierzętami, które potrafią rozróżnić inne ilości pokarmu tylko po zapachu   Coyne   2019-06-14
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Chcąc zadowolić antyaborcjonistów administracja Trumpa tnie finansowanie badań medycznych przy użyciu tkanki płodowej   Coyne   2019-06-11
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Ale jak to bezbarwnikowy?   Łopatniuk   2019-06-01
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Skąd wiemy to, co wiemy?   Novella   2019-05-28
Samice bonobo (ale nie samice szympansów) pomagają swoim synom w zdobywaniu partnerek   Coyne   2019-05-25
Dlaczego ludzie sprzeciwiają się technologiom, które zmniejszają szkody?   Ridley   2019-05-24
Nowa praca o nielotnych chruścielach rażąco przesadzona i wypaczona w popularnych mediach   Coyne   2019-05-22
Trenowanie sztucznej inteligencji, żeby widziała jak człowiek   Novella   2019-05-21
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Wykrywanie kłamstw w mózgu   Novella   2019-05-17
Walka o zachowanie bioróżnorodności   Ridley   2019-05-15
Niezwykły przypadek mimikry: skaczący pająk naśladuje gąsienicę   Coyne   2019-05-14
Selektywnie stosowana koncepcja tabula rasa i ideologicznie motywowane nieporozumienia   Cory Clark   2019-05-09
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Kiedy naukowcy nie tolerują odmiennego zdania   Weber   2019-05-07
Przegapione odkrycia w historii nauki   Ridley   2019-05-02
W obronie scjentyzmu   Winegard   2019-04-30
Akupunktura kwantowa   Novella   2019-04-23

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica



Arabowie



Roboty będą uprawiać ziemię



Sumienie, czyli moralność bez smyczy



Skomplikowana ewolucja



Argument neuroróżnorodności



Nowe badanie pamięci długotrwałej


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk