Эволюция, фруктоза и мочевая кислота

Похолодание вынудило наших предков не только есть несвежие фрукты, но и более эффективно использовать фруктозу. Это произошло из-за мутации в гене, кодирующем расщепление мочевой кислоты, фермент уриказа. Предполагается, что в эпоху миоцена (около 17 миллионов лет назад) у предков приматов в гене, кодирующем уриказу, произошли мутации, приведшие к его инактивации. В результате в крови человека и человекообразных обезьян уровень мочевой кислоты от трех до десяти раз выше, чем у других млекопитающих.

Сразу может показаться, что в этом нет смысла, ведь избыток мочевой кислоты может вызвать подагру и усилить течение атеросклероза. Почти все млекопитающие имеют нормальный ген уриказы, обеспечивающий превращение мочевой кислоты в растворимый и легко выделяемый из организма аллантоин, и потому они никогда не болеют подагрой.

Мочевая кислота является побочным продуктом разложения фруктозы в печени, ее накопление в организме блокирует действие инсулина и способствует эффективному превращению фруктозы в жир, то есть увеличивает энергоотдачу от каждого съеденного фрукта и, следовательно, увеличивает шансы на выживание. 

Исследователи показали, что полученные ими результаты также подтверждают гипотезу «бережливого гена», связывающую склонность современного человечества к ожирению с закрепленной в геноме с древнейших времен необходимостью создания запасов жира на голодный период. 

Гоше и его коллеги обратили внимание на то обстоятельство, что окончательная инактивация гена уриказы совпала с глобальным похолоданием климата на Земле. Ученые предположили, что снижение способности к выведению мочевой кислоты связано с возникшим дефицитом фруктов и, соответственно, фруктозы – основного источника энергии у растительноядных предков млекопитающих. Для проверки этой гипотезы Гоше и его коллеги in vitro методами генной инженерии ввели в клетки человеческой печени как древние, так и современные версии фермента уриказы и установили, что в под его действием происходит снижение уровня метаболизма фруктозы и образования липидов. Ученые предполагают, что в будущем модифицированные формы древней уриказы могут применяться для терапии подагры.

Поэтому имеющаяся у человека и других приматов склонность к развитию подагры, связанная с инактивацией у них, в отличие от большинства млекопитающих, гена уриказы – фермента, обеспечивающего выведение из организма мочевой кислоты – является эволюционной платой за адаптационную способность более эффективно накапливать жировые отложения в процессе метаболизма фруктозы в условиях похолодания климата Земли в эпоху конца олигоцена – начала миоцена. 

Недавние исследования выявили негативную роль фруктозы и, соответственно, мочевой кислоты в развитии системных нарушений обмена веществ в организме, ведущих к ожирению, инсулинорезистентности и другим симптомам метаболического синдрома - предвестника диабета, об этом будет в следующей статье. Про опасности фруктозы и уже писал ранее.

Таким образом, высокий уровень мочевой кислоты возникает из-за мутации гена уриказы. Подробнее о связи уровня мочевой кислоты и заболеваний, читайте в четвертой части, а про диету читайте в пятой части.