Според ново проучване гените, които повишават плодовитостта у човека, крият риск от преждевременна смърт. При такива хора вероятността да умрат по-млади е по-голяма, са установили британски учени.
Учените смятат, че стареенето може да е последица от начина, по който сме еволюирали, за да създадем потомство, пише Deutsche Welle.
Проучване на гените на 276 406 души, които участват в Биобанката на Великобритания, е установило, че хората, носители на генни вариации, насърчаващи възпроизводството, са с по-малки шансове да доживеят до дълбока старост.
"Потвърждаваме теорията на антагонистичната плейотропия, според която е по-вероятно мутациите, насърчаващи размножаването, да намалят продължителността на живота", заяви Джанзи Чан от Мичиганския университет и старши автор в изследването, публикувано в списание "Сайънс".
Според проучването хората, носещи генетични вариации, насърчаващи възпроизводството, е по-вероятно да умрат до 76-годишна възраст.
"Това показва, че еволюционният модел на висока репродуктивност и ниска преживяемост (и обратното) все още се наблюдава при съвременните хора. Нашите генни варианти са резултат от еволюция, продължила стотици хиляди години. Изненадващото е, че макар здравето да ни е далеч по-добро, отколкото когато и да било преди, този модел все още е видим", казва Стивън Аустад, експерт по изследвания на стареенето в Университета на Алабама в Бирмингам, САЩ. Той не е бил част от научния екип.
Защо хората не са по-плодовити на напреднала възраст?
От известно време учените си задават въпроси за еволюционния произход на стареенето. Не е ясно защо от еволюционна гледна точка репродуктивните способности се влошават с напредването на възрастта. По-добрата плодовитост на зряла възраст би представлявала еволюционно предимство, тъй като ни дава повече време да предадем гените си.
Според теорията за антагонистичната плейотропия обаче това не е така. Тя гласи, че ползите от плодовитостта в ранна възраст са причина за ужасяващата цена на стареенето. Новото изследване предоставя солидни доказателства с извадка от огромен брой хора в подкрепа на тази теория.
"Тази идея гласи, че някои черти (и генетичните варианти, които ги причиняват) са важни, когато сме млади, помагайки ни да укрепнем и да бъдем плодовити. Но, когато остареем, същите тези черти могат да започнат да създават проблеми и да ни направят крехки и нездрави. Това е като някои мутации да имат две страни. Добра, когато сме млади, и не толкова добра, когато сме стари", обобщава Аркади Наваро Куартиелас, генетик от Университета "Помпеу Фабра" в Барселона, който не е участвал в проучването.
Един от примерите за това е ефектът на менопаузата и загубата на плодовитост при жените. В хода на жизнения цикъл яйцеклетките се изчерпват. Това прави жената по-плодовита като млада възрастна, но води до загуба на плодовитост по-късно при менопаузата.
Влиянието на околната среда върху стареенето
Теорията за антагонистичната плейотропия обаче е и критикувана. Една от критиките към нея гласи, че тази тя не отчита огромните ефекти на околната среда и социално-икономическите промени върху процеса на стареене. Пример за това е и въпросното изследване.
В крайна сметка хората живеят по-дълго от всякога в историята. Това се дължи най-вече на по-доброто здравеопазване, а не толкова на генетичната еволюция.
"Тези тенденции на фенотипни промени са водени предимно от промените на околната среда, включително промените в начина на живот и на технологиите", посочва Чан. "Този контраст е индикация, че в сравнение с факторите на околната среда, генетичните играят малка роля при изследваните фенотипни промени при човека."
Аустад посочва, че един изненадващ резултат от проучването е, че репродуктивните гени имат толкова силен и очевиден ефект върху стареенето.
Значимостта на изследването
Според Аустад за теорията на антагонистичната плейотропия е имало "планини от доказателства и преди това проучване, но не и относно хората".
Изследването, включващо подобна огромна извадка от хора, означава, че то може да е важно за разбиране на заболяванията, свързани със стареенето.
"В крайна сметка, сега някои от тези варианти могат да бъдат изследвани, за да се разбере дали те са свързани с определени здравословни проблеми в по-късен период от живота. Така че тези проблеми да могат да бъдат наблюдавани отблизо и евентуално да бъдат предотвратени", коментира Аустад за ДВ.
Учените смятат и че теорията би могла да помогне да се обясни защо в дългата ни еволюционна история преобладават много сериозни генетични разстройства.
Сърповидно-клетъчната анемия е подходящ пример за антагонистична плейотропия. При нея наследственото кръвно нарушение, предизвикващо анемията, всъщност е еволюирало като защитен механизъм срещу болестта малария.
"Мутациите, причиняващи болестта на Хънтингтън, невродегенеративно разстройство, също така увеличават плодовитостта (потенциалния брой на произведеното потомство)", обяснява Чан.
Учените смятат, че стареенето може да е последица от начина, по който сме еволюирали, за да създадем потомство, пише Deutsche Welle.
Проучване на гените на 276 406 души, които участват в Биобанката на Великобритания, е установило, че хората, носители на генни вариации, насърчаващи възпроизводството, са с по-малки шансове да доживеят до дълбока старост.
"Потвърждаваме теорията на антагонистичната плейотропия, според която е по-вероятно мутациите, насърчаващи размножаването, да намалят продължителността на живота", заяви Джанзи Чан от Мичиганския университет и старши автор в изследването, публикувано в списание "Сайънс".
Според проучването хората, носещи генетични вариации, насърчаващи възпроизводството, е по-вероятно да умрат до 76-годишна възраст.
"Това показва, че еволюционният модел на висока репродуктивност и ниска преживяемост (и обратното) все още се наблюдава при съвременните хора. Нашите генни варианти са резултат от еволюция, продължила стотици хиляди години. Изненадващото е, че макар здравето да ни е далеч по-добро, отколкото когато и да било преди, този модел все още е видим", казва Стивън Аустад, експерт по изследвания на стареенето в Университета на Алабама в Бирмингам, САЩ. Той не е бил част от научния екип.
Защо хората не са по-плодовити на напреднала възраст?
От известно време учените си задават въпроси за еволюционния произход на стареенето. Не е ясно защо от еволюционна гледна точка репродуктивните способности се влошават с напредването на възрастта. По-добрата плодовитост на зряла възраст би представлявала еволюционно предимство, тъй като ни дава повече време да предадем гените си.
Според теорията за антагонистичната плейотропия обаче това не е така. Тя гласи, че ползите от плодовитостта в ранна възраст са причина за ужасяващата цена на стареенето. Новото изследване предоставя солидни доказателства с извадка от огромен брой хора в подкрепа на тази теория.
"Тази идея гласи, че някои черти (и генетичните варианти, които ги причиняват) са важни, когато сме млади, помагайки ни да укрепнем и да бъдем плодовити. Но, когато остареем, същите тези черти могат да започнат да създават проблеми и да ни направят крехки и нездрави. Това е като някои мутации да имат две страни. Добра, когато сме млади, и не толкова добра, когато сме стари", обобщава Аркади Наваро Куартиелас, генетик от Университета "Помпеу Фабра" в Барселона, който не е участвал в проучването.
Един от примерите за това е ефектът на менопаузата и загубата на плодовитост при жените. В хода на жизнения цикъл яйцеклетките се изчерпват. Това прави жената по-плодовита като млада възрастна, но води до загуба на плодовитост по-късно при менопаузата.
Влиянието на околната среда върху стареенето
Теорията за антагонистичната плейотропия обаче е и критикувана. Една от критиките към нея гласи, че тази тя не отчита огромните ефекти на околната среда и социално-икономическите промени върху процеса на стареене. Пример за това е и въпросното изследване.
В крайна сметка хората живеят по-дълго от всякога в историята. Това се дължи най-вече на по-доброто здравеопазване, а не толкова на генетичната еволюция.
"Тези тенденции на фенотипни промени са водени предимно от промените на околната среда, включително промените в начина на живот и на технологиите", посочва Чан. "Този контраст е индикация, че в сравнение с факторите на околната среда, генетичните играят малка роля при изследваните фенотипни промени при човека."
Аустад посочва, че един изненадващ резултат от проучването е, че репродуктивните гени имат толкова силен и очевиден ефект върху стареенето.
Значимостта на изследването
Според Аустад за теорията на антагонистичната плейотропия е имало "планини от доказателства и преди това проучване, но не и относно хората".
Изследването, включващо подобна огромна извадка от хора, означава, че то може да е важно за разбиране на заболяванията, свързани със стареенето.
"В крайна сметка, сега някои от тези варианти могат да бъдат изследвани, за да се разбере дали те са свързани с определени здравословни проблеми в по-късен период от живота. Така че тези проблеми да могат да бъдат наблюдавани отблизо и евентуално да бъдат предотвратени", коментира Аустад за ДВ.
Учените смятат и че теорията би могла да помогне да се обясни защо в дългата ни еволюционна история преобладават много сериозни генетични разстройства.
Сърповидно-клетъчната анемия е подходящ пример за антагонистична плейотропия. При нея наследственото кръвно нарушение, предизвикващо анемията, всъщност е еволюирало като защитен механизъм срещу болестта малария.
"Мутациите, причиняващи болестта на Хънтингтън, невродегенеративно разстройство, също така увеличават плодовитостта (потенциалния брой на произведеното потомство)", обяснява Чан.
