Исследователи
обнаружили еще одну черту, которая
помогает тибетским шерпам адаптироваться
к гипоксии, сообщается
в Proceedings
of the National Academy of Sciences.
По
сравнению с живущими в Андах индейцами
кечуа у них более высокий объем плазмы
крови, при этом количество гемоглобина
в крови у обеих популяций оказалось
сравнимо. За счет увеличения объема
плазмы концентрация гемоглобина в крови
у шерпов остается довольно низкой,
сравнимой с показателями жителей
равнин. При этом низкая концентрация гемоглобина
связана с бòльшим
репродуктивным успехом у тибетских
женщин и лучшей выносливостью у мужчин.
Жители
Тибета и Анд служат примером успешной
адаптации к жизни на высокогорье. Причем
они адаптировались к гипоксии разными
способами. У тибетцев появились
единичные мутации в генах
EPAS1
и
EGLN1.
Оба гена кодируют субъединицы фактора
транскрипции, который регулирует экспрессию
генов, связанных с клеточным ответом
на гипоксию. Вариант гена EPAS1
тибетцы унаследовали от вымерших
денисовских людей и он практически не
встречается в других популяциях. У
жителей Анд появилась
единичная мутация только в гене EGLN1,
причем
не
та, что у тибетцев.
Кроме
того, по
сравнению с жителями равнин у них наблюдается повышенная
концентрация гемоглобина в крови. А у тибетцев
она почти
такая же, как у людей, живущих на уровне
моря или на небольшой высоте. Не слишком
высокая концентрация гемоглобина
связана с бòльшим
количеством успешных
беременностей у тибетских женщин и
лучшей выносливостью
у мужчин по сравнению с другими
народностями, живущими на Тибетском
плато.
Исследователи не
выявили генетических адаптаций,
связанных с концентрацией гемоглобина
у тибетцев, поэтому предположили, что более низкая по сравнению с жителями
Анд концентрация гемоглобина у тибетцев
обусловлена бòльшим
объемом плазмы крови. Этим можно было
бы объяснить пониженную концентрацию
гемоглобина у них в крови. Американские,
британские, канадские и перуанские исследователи решили проверить эту
гипотезу.
Авторы
пригласили 20 шерпов,
уроженцев района Кхумбу, расположенного
на высоте 5050 метров, и 19 индейцев кечуа,
родившихся и живущих в перуанском городе
Серро-де-Паско, который расположен на
высоте 4380 метров. Две другие группы,
состоявшие из 16 и 20 участников, состояли из жителей равнинных районов. Физиологические показатели участников первой из них исследовали на высоте 244 метра над уровнем моря, второй — на высоте
5050 метров после 10-дневной адаптации.
Все участники эксперимента были
мужчинами. У них брали кровь на анализ
и измеряли гематокрит (объем эритроцитов
в крови), концентрацию гемоглобина,
объем крови и объем плазмы крови. Также
у участников измеряли частоту сердечных
сокращений, ударный объем левого
желудочка и максимальное потребление
кислорода.
В
результате самый высокий
гематокрит оказался у индейцев кечуа, у шерпов
он был ниже, чем у уроженцев Анд, но немного выше,
чем у жителей равнин. При этом объем
крови у кечуа и тибетцев был сравним.
Как и предполагали исследователи, оказалось, что у тибетцев объем
плазмы крови был выше, чем у жителей
Анд. Общее количество гемоглобина у индейцев кечуа
оказалось самым высоким, у шерпов оно
было немного меньше, но все же выше, чем у
уроженцев равнин. У шерпов и жителей
равнин максимальное потребление
кислорода коррелировало с гемоглобиновой
массой. У кечуа исследователи этой
зависимости не выявили.
Авторы
заключают, что изучая адаптацию к
высокогорным условиям, стоит ориентироваться
не на концентрацию гемоглобина, а
заниматься волюметрическими измерениями.
Возможно, гемоглобиновая масса и объем
плазмы крови являются характеристиками
фенотипа, который важен при адаптации
к условиям высокогорья.
Тибетцы
адаптировались не только к гипоксии,
но и обзавелись дополнительной защитой
от ультрафиолета. У них обнаружили
вариант гена метилентетрагидрофолатредуктазы,
который обеспечивает повышенные уровни
фолата и гомоцистеина в крови.
Екатерина Русакова
