Атеросклероз и ожирение оказались расплатой за выживание
В процессе эволюции человеческий организм приобрёл множество полезных адаптаций, которые помогали выживать в сложных условиях прошлого. Вместе с ними пришли и уязвимости. Некоторые заболевания сегодня — своеобразная плата за эти «выигрыши». Разобрались, как эволюционные изменения в организме влияют на здоровье в современном мире.
Согласно теории эволюции, организм в нынешнем его виде — это результат естественного отбора и компромиссов, когда природа выбрала не самые лучшие, а самые выгодные пути развития. Так как цель естественного отбора — организм, способный к максимальному репродуктивному успеху, а не к поддержанию здоровья, некоторые признаки прижились даже ценой снижения здоровья и продолжительности жизни. Многие болезни, с которыми люди сталкиваются в современных условиях, как раз и являются результатом этого компромисса.
Атеросклероз
Повсеместное распространение атеросклероза может быть следствием естественного отбора, который усилил врождённый иммунный ответ ценой повышения склонности к образованию атеросклеротических бляшек. После отделения от шимпанзе несколько миллионов лет назад в результате мутаций иммунная система человека стала гиперактивной.
Воспаление сосудистой стенки — это начальная стадия атеросклероза. Именно иммунный ответ запускает цепочку событий, которая ведёт к формированию атеросклеротических бляшек.
Само по себе воспаление — это естественная реакция иммунитета на повреждение тканей или вторжение патогенов. Этот механизм помогает заживлению и устраняет угрозы. В условиях, в которых формировался человек как вид (травмы, инфекции, паразиты), сильная воспалительная реакция обеспечивала выживание, особенно в молодом возрасте.
«Плохой» холестерин (липопротеины низкой плотности, ЛПНП) сам по себе не вредное вещество. В нормальном количестве он необходим организму. Липопротеины нужны для всасывания и перемещения липидов. Они также связывают и помогают выводить вредные вещества. Это значит, что умеренно высокий уровень ЛПНП мог защищать организм от смертельных инфекций — главной угрозы в доисторическую эпоху.
Так как для естественного отбора важен этап репродуктивного возраста, эволюция «предпочитала» системы, которые обеспечивают выживание и размножение в молодости, даже если они начинают вредить в пожилом возрасте. Это и есть эволюционный компромисс. Организм отлично справляется с угрозами в молодости, но платит за это повышенным риском болезней в старости, когда вклад в эволюционную успешность уже минимален.
Атеросклероз: неожиданные причины, лечение и профилактика
Ожирение и метаболический синдром
Человеческий организм миллионы лет формировался в условиях, которые сильно отличаются от современного малоподвижного образа жизни.
В те периоды, когда еды было в избытке, люди накапливали жир, чтобы выжить в условиях её дефицита. Древние люди жили в сообществах охотников и собирателей, где доступность пищи была непредсказуемой, а периоды нехватки калорий случались часто. В таких условиях у тех, кто мог запасать лишние калории в виде жира в периоды изобилия, было преимущество в выживании, и они оставляли потомство. Накопление жира было необходимо, чтобы пережить долгие периоды нехватки пищи или суровые условия.
В результате сегодня ожирение стало основным фактором риска развития метаболического синдрома — совокупности состояний, повышающих вероятность развития сердечно-сосудистых болезней, инсульта и диабета 2-го типа. Считается, что резистентность к инсулину — ключевой признак метаболического синдрома — эволюционное наследие адаптации к циклам изобилия и голода. В современных условиях, когда еда всегда доступна, инсулинорезистентность приводит к накоплению висцерального жира и другим нарушениям обмена веществ, что повышает риск развития хронических заболеваний.
Почему с возрастом труднее похудеть — объясняют учёные
Аутоиммунные заболевания
С тех пор как у живых организмов возникла специализированная система защиты от патогенов, развитие аутоиммунных процессов стало теоретически возможным. В процессе эволюции у человека сформировались сложнейшие механизмы врождённого и приобретённого иммунитета, что сделало его очень уязвимым для аутоиммунных заболеваний.
Иммунитет современного человека — это многоуровневая система реакций и защиты от патогенов и раздражителей. И какие-то её компоненты появились ещё в эпоху первых многоклеточных организмов. Она включает четыре уровня:
- Врождённый иммунитет. Первая линия защиты, которая распознаёт общие признаки микробов с помощью консервативных рецепторов и запускает быстрый ответ.
- Адаптивный иммунитет. Более специализированная система, способная запоминать конкретные антигены и обеспечивать долгосрочную защиту.
- Нейронная память. Взаимодействие иммунной и нервной систем, которое регулирует воспаление и стресс-ответы, способствует и защите, и запуску аутоиммунных процессов.
- Культурная память. Совокупность социальных и экологических факторов (образ жизни, питание, условия окружающей среды), которые влияют на иммунитет и риск развития аутоиммунных заболеваний.
Неудивительно, что в такой системе время от времени могут возникать сбои, которые приводят к аутоиммунным реакциям, когда организм начинает ошибочно атаковать свои собственные клетки.
Аутоиммунные заболевания — системная красная волчанка, ревматоидный артрит, синдром Шегрена и другие — связаны с эволюцией адаптивного иммунитета. Развитие сложной системы распознавания «своих» и «чужих» обеспечило защиту от патогенов, но одновременно создало риск неправильной атаки на собственные ткани.
Аномалия Киари
В недавно опубликованном исследовании учёные выяснили, что в развитии аномалии мозжечка (аномалия Киари) могут быть виноваты гены неандертальцев. Аномалия Киари 1-го типа возникает, когда задняя часть черепа слишком мала, чтобы должным образом удерживать головной мозг, из-за чего часть его основания выпячивается из черепа в позвоночный канал. Это может привести к защемлению мозга и вызывает головную боль, боль в шее, головокружение, а в тяжёлых случаях — смерть, если выпячивается слишком большая часть мозга.
В 2010 году учёные обнаружили генетические доказательства того, что представители нашего вида скрещивались с неандертальцами десятки тысяч лет назад. У современных людей (кроме африканцев) есть от 2 до 5% неандертальской ДНК, которая появилась в результате этих скрещиваний.
Команда исследователей установила, что у людей с аномалией Киари больше общих черт в строении черепа с неандертальцами, чем у тех, кто не страдает этой патологией. При этом форма других ископаемых черепов была ближе к черепам людей без аномалии Киари 1-го типа. Это говорит о том, что результаты не объясняются просто общим происхождением, а скорее подтверждают гипотезу: у некоторых современных людей есть неандертальские гены, которые влияют на форму черепа, создавая несоответствие между черепом и мозгом.
Именно из-за этого несоответствия мозгу не хватает места в черепной коробке, и он выталкивается через единственное доступное отверстие — спинномозговой канал.
Главное
Многие современные болезни — это плата за эволюционные преимущества, направленные на выживание и размножение в прошлом. Атеросклероз — результат усиленного воспалительного ответа иммунитета, который раньше защищал от инфекций, но сейчас способствует образованию бляшек в сосудах. Ожирение и метаболический синдром — наследие способности запасать жир для выживания в условиях голода, сегодня провоцирует хронические заболевания из-за постоянного избытка пищи. Аутоиммунные заболевания — следствие работы сложной многоуровневой иммунной системы, которая иногда ошибочно атакует собственные ткани, защищаясь от патогенов. Аномалия Киари связана с неандертальским наследием: гены древних предков влияют на форму черепа, что может приводить к несоответствию между его размером и мозгом и к развитию заболевания.