Чаще всего обвиняется нездоровая пища или отсутствие физических упражнений. Однако эволюция сделала нас тучными задолго до современной эпидемии ожирения. «Мы просто толстые приматы по своей природе», – констатирует Деви Суэйн-Ленц, аспирант-биолог из Университета Дьюка.
Тот факт, что по сравнению, скажем, с шимпанзе люди являются более упитанными, уже давно не новость для ученых. Опубликованные данные могут иметь большое значение для наших попыток объяснить себе такую судьбу.
Несмотря на то, что изначально у шимпанзе и пралюдей были почти идентичные последовательности ДНК, где-то произошло критическое расхождение в способах упаковки ДНК в жировые клетки, – полагают Д.Суэйн-Ленц и ее коллеги. В результате, по словам исследователей, уменьшилась способность человеческого организма превращать «плохой», накапливающий калории жир в жир «хороший», сжигающий калории.
Результаты были опубликованы 24 июня 2019 года в журнале «Genome Biology and Evolution».
Если сравнивать с нашими ближайшими родственниками в животном мире, то даже у людей с шестью кубиками брюшного пресса и накачанными руками имеются значительные запасы жира. Другие приматы имеют менее 9% жира в организме, тогда как здоровый диапазон для людей составляет от 14% до 31%.
Чтобы понять, как люди стали «жирным приматом», группа под руководством Д.Суэйн-Ленц и биолога Грега Рэя сравнивала образцы жира людей, шимпанзе и более отдаленно связанных видов обезьян, – в частности, макак-резусов. Используя технику под названием ATAC-seq, они сканировали геном каждого вида на предмет различий в том, как упакованы гены их жировых клеток.
Обычно большая часть ДНК в клетке сворачивается в спирали и петли, будучи плотно намотанной вокруг белков, и только некоторые участки упакованы достаточно свободно для того, чтобы оставаться доступными для клеточного механизма включения и выключения генов.
Исследователи идентифицировали примерно 780 областей ДНК, которые были доступны у шимпанзе и макак, но у людей оказались более сгруппированными. Исследуя в деталях эти участки, ученые также заметили повторяющийся фрагмент ДНК, благодаря которому жир преобразуется из одного клеточного типа в другой.
Не все жиры одинаковы, поясняет Д.Суэйн-Ленц. Бо́льшая доля приходится на белый жир, который хранит калории. Это то, что придает характерную «мраморность» стейку и накапливается вокруг нашей талии. С другой стороны, специализированные жировые клетки, называемые коричневым жиром, для выработки тепла и поддержания гомеостаза могут сжигать калории, вместо того чтобы накапливать их.
Согласно полученным результатам, одна из причин нашей полноты заключается в том, что области генома, отвечающие за трансформацию белого жира в коричневый, были по существу заперты, – спрятаны и, так сказать, закрыты для бизнеса, – у людей, но не у шимпанзе.
«Мы частично утратили способность трансформировать жировые клетки, и поэтому обрастаем белым жиром, – говорит Суэйн-Ленц. – По-прежнему можно активировать ограниченное количество коричневого жира в организме, подвергая себя, например, воздействию низких температур, но мы должны специально работать над этим».
Подобно шимпанзе, люди нуждаются в жировых подушках вокруг жизненно важных органов, а также во внутренней защите от холода и голода. Но эволюционные предшественники современного человека могли нуждаться в жире и по другой причине, – предполагают исследователи, – как в дополнительном источнике энергоснабжения для растущего и вечно голодного мозга.
За шесть-восемь миллионов лет, прошедших с момента эволюционного разделения людей и высших приматов, человеческий мозг увеличился примерно в три раза. Головной мозг шимпанзе остался прежним.
Изучая способность коричневого жира сжигать калории, многие исследователи пытаются выяснить, может ли стимуляция превращения белого жира в коричневый облегчить процесс похудения. Д. Суэйн-Ленц считает, что полученные ее группой результаты когда-нибудь могут быть использованы в борьбе с ожирением, но до этого еще далеко:
«Возможно, мы могли бы определить группу генов, которые нам нужно включить или выключить, но я не думаю, что это столь же просто, как щелкнуть выключателем. Если бы это было так, мы бы поняли это давным-давно».
