Prawda

Środa, 1 grudnia 2021 - 05:30

« 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 1248 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



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

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