Znajdź zawartość

Tybetańczycy mogą żyć i pracować w Himalajach, nie cierpiąc przy tym na chorobę wysokościową, ponieważ faworyzowane przez dobór naturalny dwa warianty genów pozwalają im efektywniej wykorzystywać tlen niż ludziom zamieszkującym niziny. Dotąd naukowcy nie mieli pojęcia, jakim sposobem Tybetańczycy czują się tak dobrze na wysokości ponad 4400 m n.p.m. U ludzi zamieszkujących Andy wykryto zwiększoną zawartość hemoglobiny we krwi, ale tutaj u wielu "górali" odnotowywano mniejszą jej ilość. Oznacza to, że ludzie z fenotypem obniżonej zawartości hemoglobiny muszą po prostu skuteczniej wykorzystywać mniejsze ilości tlenu, by dostarczać go do kończyn. Chińscy i amerykańscy badacze zidentyfikowali warianty dwóch genów, które u większości Tybetańczyków biorą udział w regulacji zawartości tlenu we krwi. Na początku zespół przekopywał rejestry DNA w poszukiwaniu odpowiednich kandydatów. Wskazano na 247 genów, w przypadku których zaobserwowano różnice międzypopulacyjne. Następnie akademicy analizowali wytypowane segmenty u 31 niespokrewnionych Tybetańczyków (wszyscy mieszkali na wysokości 4,5 tys. m n.p.m.) oraz 45 Chińczyków i 45 Japończyków z nizin, których genom mapowano w ramach projektu HapMap. Naukowcy z USA i Qinghai University znaleźli regiony silnie zmienione przez dobór naturalny. W ten sposób mogli ustalić, które warianty genów są stosunkowo nowe i występują u Tybetańczyków, ale nie u Chińczyków czy Japończyków. Ostatecznie zbiór rozważanych genów zawężono do 10, w tym do znajdowanych najczęściej u Tybetańczyków z najniższą zawartością tlenu we krwi EGLN1 i PPARA. Badacze stwierdzili, że u ludzi, którzy mieli więcej korzystnych kopii (odziedziczyli je po obojgu rodzicach), zawartość tlenu była najniższa. Co więcej, wykorzystywali go efektywniej od osób z jedną kopią wariantu lub w ogóle go pozbawionych – podsumowuje Lynn Jorde ze Szkoły Medycznej University of Utah. W przyszłości naukowcy zamierzają ustalić, w jaki sposób warianty genów regulują poziom tlenu i jego wykorzystanie. Profesor Jorde podkreśla, że na razie jej zespół rozwiązał jedynie część zagadki. Samo obniżenie zawartości hemoglobiny byłoby bowiem antyprzystosowaniem do życia na wysokościach. W kolejnych etapach eksperymentu trzeba będzie znaleźć geny współpracujące z EGLN1 i PPARA, które odpowiadają za wydajny transport niewielkich ilości O2 do tkanek.

Choroba wysokościowa "dopada" nawet najlepszych. Jak więc radzą sobie z niesprzyjającymi warunkami ludzie żyjący na Wyżynie Tybetańskiej? Rozwiązanie jest proste: dysponują naczyniami krwionośnymi o większym świetle. Kiedy Tybetańczycy są niedotlenieni, zużywają tyle samo tlenu, co my na poziomie morza. Udaje im się to dzięki 2-krotnie wyższemu tempu dostarczania krwi do tkanek [w porównaniu do nas, ludzi z nizin] – wyjaśnia antropolog Cynthia Beall z Case Western Reserve University w Cleveland. Zwiększony przepływ krwi jest skutkiem wzrostu stężenia tlenku azotu w wyściółce naczyń krwionośnych. Do krwi wydzielają się azotyny i azotany, które rozszerzają zarówno tętnice, jak i naczynia włosowate. Zespół Beall oceniał przepływ krwi na przedramieniu (Proceedings of the National Academy of Sciences). W eksperymencie wzięło udział 88 Tybetanek i Tybetańczyków. Porównywano ich z 50 mieszkańcami Cleveland, którzy żyją na wysokości 205 metrów n.p.m. W krwi Tybetańczyków naukowcy wykryli 10-krotnie więcej tlenku azotu. Było go więcej niż u pacjentów z szokiem septycznym. Przepływ krwi u osób zamieszkujących Dach Świata przypominał ten u chorych na nadciśnienie tętnicze, ale bez występujących u tych ostatnich skutków ubocznych. Nie zaobserwowaliśmy wzrostu oporu naczyniowego. W płynnej tkance Tybetańczyków występowało więcej antyutleniaczy, które pomagają organizmowi poradzić sobie z wysokim stężeniem tlenku azotu. Inną adaptacją jest przyspieszony oddech własny. Przewyższa on wskaźniki odnotowywane u innych ludów górskich, m.in. andyjskich Indian, którzy mają jedne z największych płuc na świecie. Kiedy Tybetańczycy oddychali czystym tlenem, ich tętno spadało aż o 16%. Teraz naukowcy chcą rozpocząć poszukiwania różnic genetycznych, leżących u podłoża przystosowania do życia na wysokości 4500 m n.p.m. Tybetańczycy radzą sobie z tym od ok. 20 tys. lat...