Преди това се смяташе, че това събитие е еволюционно неутрално, тъй като витамин С може да се получи от храната
Повечето бозайници са способни да синтезират витамин C. Преди около 60 милиона години нашите предци са загубили тази способност. Ново проучване, публикувано в PNAS, предлага нова теория: загубата на този ензим може да е служила като защита срещу паразити.
Аскорбатът, по-известен като витамин C, не е необходим на повечето животни, защото те могат да го синтезират с помощта на ген, наречен L-гулонолактон оксидаза (GULO). Но GULO е бил загубен при хората и някои други видове по време на еволюцията им, което създава нуждата този витамин - необходимо хранително вещество, да се усвоява от храната. Повечето учени разглеждат това като неутрална загуба на черта, тъй като няма известни ползи от дефицита на витамин C.
Неочакваната роля на недостига на витамин C
„Една от причините за загубата на този метаболитен ген, който произвежда важна молекула, е че тялото е адаптирано да се бори с инфекции, включително паразитни“, обяснява водещият автор Михалис Агатоклеус (Michalis Agathocleous) от Изследователския институт към детския медицински център на Югозападния Тексаския университет.
Според него, дефицитът на витамин C може да има положителен ефект върху животни, заразени с паразити.
Дефицитът на витамин С класически причинява скорбут. Д-р Агатоклеус открива през 2017 г., че дефицитът на витамин С стимулира развитието на миелоидна левкемия, което предполага, че недостатъците на дефицита се простират отвъд скорбута и водят до развитие на рак. Други учени са показали, че синтезът на витамин С е древен метаболитен път, загубен не само при някои животни, но и при много паразити.
Тъй като паразитите зависят от своя гостоприемник за хранителни вещества, дефицитът на витамин С в гостоприемника може да ограничи репродуктивния им цикъл.
Тестване върху животни
За да тестват хипотезата, екипът е създал мишки, на които липсва ензимът GULO, имитирайки човешки дефицит на витамин С. Тези мишки и нормални лабораторни мишки са били заразени с шистосоми Schistosoma mansoni, кръвен метил. Мишките с дефицит на витамин С са били хранени с диета, съдържаща минимално количество аскорбат.
Нормалните мишки показват увеличен черен дроб и далак, както и тежко възпаление, причинено от яйцата на паразитите. При мишки с дефицит на витамин С паразитите се развиват, но женските не снасят зрели яйца. Това ограничава предаването на инфекцията и намалява смъртността.
„Ако едно животно само синтезира витамин С, нивата му винаги са високи и шистосомите постоянно ще снасят яйца. При дефицит на витамин С защитата е доста силна“, обяснява Агатоклеус.
Баланс между защита и риск
Възниква въпросът: ще доведе ли дефицитът до скорбут, фатално заболяване, свързано с липсата на витамин C? Агатоклеус отбелязва, че симптомите на скорбут се развиват едва след няколко месеца дефицит на аскорбат, докато паразитите действат много по-бързо.
„Фактът, че паразитът действа по-бързо, отколкото гостоприемникът реагира на дефицит на витамин С, създава значително предимство“, отбелязва ученият.
С други думи, паразитите спират да се размножават, преди гостоприемникът да развие симптоми на скорбут. Дефицитът на витамин С защитава гостоприемника, без да причинява незабавно, вредно заболяване.
Еволюционни заключения
Проучването предполага, че загубата на способността за синтезиране на витамин С може да е била стратегически еволюционен ход, ограничаващ размножаването на паразитите, а не просто случайна загуба. Според учените тези открития разширяват разбирането ни за ролята на витамин С в имунната защита и предоставят нови обяснения за мистериите на човешката еволюция.
Справка: G. Chen,J.H. Jun,T. Wijshake,E.O. Kwarteng,Y. Li,M. Yuan,J. Rose,S. Li,S. Cobb,W. Serpa,B. Folger,Y. Li,L. Li,W. Chen,J.J. Collins,J. Wang, & M. Agathocleous, Loss of vitamin C biosynthesis protects from the pathology of a parasitic infection, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (52) e2517730122, https://doi.org/10.1073/pnas.2517730122
Източник: Loss of vitamin C synthesis protects animals from schistosomiasis, UT Southwestern
