Эти люди способны "переваривать" мышьяк: аргентинцы развили удивительную генетическую способность (фото)
В высокогорных районах аргентинских Анд уже тысячелетиями живут люди, которые используют подземные воды с высоким содержанием мышьяка. У большинства людей такое воздействие привело бы к тяжёлым заболеваниям, однако местные жители выживают в этих условиях уже тысячи лет.
Источником загрязнения является вулканическая коренная порода, из которой мышьяк вымывается в подземные воды и накапливается в источниках питьевой воды. Во многих частях мира такие уровни представляли бы значительную угрозу для здоровья, в частности могли бы вызвать рак, поражения кожи и осложнения при родах, пишет Science Alert.
Всемирная организация здравоохранения установила рекомендуемый предел содержания мышьяка в питьевой воде на уровне 10 микрограммов на литр, однако в отдалённом городке Сан-Антонио-де-лос-Кобрес на аргентинском плато Пуна-де-Атакама исторически фиксировались уровни около 200 микрограмм на литр до того, как в 2012 году были внедрены системы фильтрации.
Несмотря на это, этот регион заселён уже не менее 7 000 лет, а возможно, и до 11 000. Столь длительное воздействие мышьяка вызвало вопросы у исследователей, занимающихся экологическим здоровьем и биологией человека.
Когда мышьяк попадает в организм, он претерпевает ряд химических превращений. Одна из промежуточных форм — монометилированный мышьяк (MMA) — является высокотоксичной, тогда как диметилированный мышьяк (DMA) выводится из организма легче. У жителей Сан-Антонио-де-лос-Кобрес наблюдался более низкий уровень MMA и более высокий уровень DMA, что свидетельствует о более эффективной детоксикации.
Первые наблюдения датируются 1995 годом, когда исследователи отметили, что женщины в аргентинских Андах обладали необычной способностью перерабатывать мышьяк. Анализ мочи выявил отличительные особенности метаболизма по сравнению с другими группами населения.
Последующие генетические исследования под руководством эволюционных биологов Карины Шлебуш и Люси Гаттепайе из Уппсальского университета были направлены на выявление биологических факторов, лежащих в основе этой адаптации.
В исследовании 2015 года они написали: "Адаптация вызывает геномные изменения; однако доказательства конкретных адаптаций у людей остаются ограниченными", а также отметили: "Наши данные показывают, что адаптация к толерантности к мышьяку как экологическому стрессовому фактору, вероятно, привела к росту частоты защитных вариантов гена AS3MT, что является первым доказательством адаптации человека к токсичному химическому веществу".
Исследователи собрали образцы ДНК у 124 женщин из Сан-Антонио-де-лос-Кобрес и проанализировали генетические маркеры по всему геному. Эти результаты были сопоставлены с данными из Перу и Колумбии, включая информацию из проекта "1000 геномов". Основное внимание было уделено гену AS3MT, который, как известно, участвует в метаболизме мышьяка.
Результаты исследования позволили выявить кластер генетических вариантов вблизи гена AS3MT, которые влияют на то, как мышьяк перерабатывается в организме. Эти варианты были значительно более распространены среди населения Аргентины, чем среди генетически родственных групп в других регионах Южной Америки. По-видимому, они способствуют преобразованию мышьяка в формы, которые могут безопасно выводиться из организма, уменьшая накопление токсичных промежуточных соединений.
Дополнительные исследования свидетельствуют о том, что подобные генетические закономерности могут существовать и в других андских популяциях, которые в течение длительного времени находились в средах с высоким содержанием мышьяка. Это подтверждает гипотезу о том, что длительное воздействие окружающей среды может формировать биологические признаки у последующих поколений.
Сочетание экологического давления и длительного проживания в регионах с высоким содержанием мышьяка привело к заметной биологической реакции. Исследователи отметили, что люди, являющиеся носителями гаплотипа, обеспечивающего толерантность к мышьяку, могли иметь значительное преимущество в условиях выживания в таких условиях.
Другие новости науки
- Исследователи обнаружили признаки того, что киты развили собственные культурные особенности. Учёные выявили заметные различия между кашалотами, обитающими в восточной и западной частях моря.
- Новое исследование свидетельствует о том, что предки современных людей использовали огонь гораздо раньше, чем считалось ранее.