Hvorfor mennesker kan løbe maraton og aber ikke kan

Omfattende forskning af Dr. Ajit Varki på UC San Diego tyder på, at 2-3 millioner år siden, vores pre-menneskelige forfædre havde en enkelt genetisk mutation, der kunne forklare, hvorfor mennesker kan løbe fra deres primat pårørende (J Biol Chem, 1998;273:15 866-871). De fleste andre pattedyr udviklede ikke denne mutation, som:
* hjalp mennesker til at overleve en gammel form for malaria, og
* kan have givet mennesker mere udholdenhed, så de kunne løbe store afstande.

Chimpanser deler mere end 99 procent af deres gener med moderne mennesker, men CMAH-genet er et af områderne med forskel. For to til tre millioner år siden døde gorillaer, sjimpanser og andre primater af en type malaria kaldet Plasmodium reicheno .i (Science, 2011;331:540-542). På det tidspunkt havde alle primater et overfladeprotein kaldet Neu5Gc på deres celler, der var fremstillet af Neu5Ac. Så kom en primat med et gen, der havde mistet sin evne til at gøre Neu5Gc fra Neu5Ac, så det var kun Neu5Ac (Proc Natl Acad Sci USA, Sept. 6, 2005;102(36):12819-12824). Det præ-menneske døde ikke af malaria som andre primater, hans og hendes børn levede og spredte sig, og i dag har deres efterkommere (alle mennesker) et gen, der gør Neu5Ac i stedet for Neu5Gc. Som det ofte sker i naturen, malaria parasitten derefter modificeret deres genetiske makeup i en variant, der kaldes Plasmodium falciparum, der kan smitte mennesker, men ikke chimpanser, så i dag kan mennesker blive smittet kun med Plasmodium falciparum og chimpanser kan være inficeret kun med Plasmodium reichenowi. Den samme genetiske mutation gav homo sapiens større udholdenhed, så de var i stand til at løbe lange afstande, mens aberne ikke kunne, hvilket gav mennesker en fordel ved jagt efter mad (J Hum Evol, 2014;66:64-82).

Hvordan genet for Neu5Gc blev opdaget
I 1982 malede Ajit Varki menneskelig muskel og separerede omkring 1450 forskellige sukkerproteiner. Han gjorde det samme med koens muskel og fandt tæt på det samme antal og typer af individuelle sukkerproteiner, men han fandt et sukkerprotein i koens muskel, der ikke var i menneskelig muskel. Han kaldte dette Sukkerprotein Neu5Gc. Hos mennesker, men ikke hos de fleste andre pattedyr, fandt han et andet sukkerprotein og kaldte det Neu5Ac. Varki postulerede, at mennesker er forskellige fra aber på grund af denne mutation, og han har brugt det meste af sin forskerkarriere på at studere forskellene. I 1988 lokaliserede forskere funktionen af at producere Neu5Gc på CMAH-genet i stort set alle pattedyr undtagen mennesker (Journal of Biological Chemistry, 1988;273(25):15866-71). Den eneste pattedyr, der er kendt for ikke at gøre Neu5Gc er nye verdens aber, Europæiske pindsvin, fritter, nogle flagermus, kaskelothvaler, og næbdyr (Genom Biologi og Evolution, 2018;10(1):207-219).

Forskning på Neu5Gc og udholdenhed
Et stort gennembrud i Neu5Gc-forskning opstod, da forskere udviklede mus, der havde menneskelignende Neu5Ac på deres celleoverflader i stedet for deres sædvanlige Neu5Gc (mol Cell Biol, Jun 2007;27(12):4340-4346). Varkis laboratorium sammenlignede de genetisk modificerede menneskelignende Neu5Ac-mus med normale mus med Neu5Gc (Proc Biol Sci, Sep 12, 2018;285(1886):20181656), og fandt, at musene med Neu5Ac:
* havde muskler, der kunne tage ind og bruge ilt i en meget hurtigere og højere hastighed (den begrænsende faktor for, hvor hurtigt du kan løbe over afstand, er den tid det tager at flytte ilt fra blodbanen til muskler)
* havde flere kapillærer i deres muskler til at levere ekstra ilt under løb
* var i stand til at køre meget længere afstande
* var i stand til at køre betydeligt hurtigere
* havde en markant forsinket muskel træthed, da de løb
* forbedret endnu mere med træning
Denne forskning kan en dag have anvendelse på nogle humane muskelsygdomme, da mus med en type muskeldystrofi blev bedre, da de fik deres CMAH-gen slettet (Sci Transl med, 28.juli 2010;2(42):42ra54).

Neu5Gc fra at spise Pattedyrkød forårsager betændelse
Dit immunsystem genkender invaderende bakterier af overfladeproteinerne på cellemembraner. Hvis overfladeproteinerne er forskellige fra dine egne overfladeproteiner, fremstiller dit immunsystem:
* proteiner kaldet antistoffer, der tillægger og dræbe de invaderende bakterier, og
* immunceller, der spiser og ødelægger bakterier.
Når mennesker spiser kød fra andre pattedyr, kommer Neu5Gc fra kødet ind i deres celler. Dit immunsystem genkender Neu5Gc som fremmed og angriber disse celler, ligesom det ville angribe invaderende bakterier. Mennesker, der spiser pattedyrskød regelmæssigt, har sandsynligvis et immunsystem, der er overaktivt hele tiden, kaldet kronisk betændelse (Proc Natl Acad Sci USA, Jan 13, 2015;112(2):542-547). Betændelse kan slå huller i de indre foringer i dine arterier for at danne PLA .ues, som kan bryde af for at forårsage hjerteanfald og slagtilfælde (cirkulation, 22.April 2019). Betændelse kan også skade dit DNA for at forårsage kræft og beskadige forskellige væv for at forårsage gigt ,fedtlever, diabetes og så videre (Nature, 2002 Dec 19; 420(6917): 860-867).
Neu5Gc: En Genetisk Årsag Til, At Mennesker Har Flere Hjerteanfald End Andre Pattedyr
Rødt kød, Neu5Gc og risiko for kræft

Mine Anbefalinger
Vær glad for, at du er en del af den menneskelige race, der har Neu5Ac, som muligvis giver dig mulighed for at løbe længere end en abe kan. Denne samme genetiske ændring betyder imidlertid, at når du spiser kød fra andre pattedyr, har du en øget risiko for hjerteanfald, slagtilfælde og nogle kræftformer, fordi Neu5Gc tænder dit immunsystem for at forårsage betændelse. Jeg tror, at teorien om Neu5Gc forårsager kronisk inflammation er stærk nok til, at du ikke bør spise pattedyrkød regelmæssigt. Vi har ikke nok data til at vide, om lejlighedsvis at spise pattedyrkød er sikkert.

Skriv et svar

RELATED POST

Modstandstræning til udholdenhedssport

En nylig gennemgang af 22 videnskabelige undersøgelser viser, at tilføje en modstand program, såsom at løfte vægte til udholdenhedssport, såsom…

Fordele ved mere aktivitet

I den største undersøgelse hidtil af accelerometer-målt fysisk aktivitet, 96,476 raske mænd og kvinder i Storbritannien (gennemsnitsalderen 62 år) havde…

Begrænsning Af Kulhydrater Bremser Dig

Begrænsning af kulhydrater med en keto-diæt eller faste vil trætte dig tidligere, når du træner (sportsmedicin, 21.januar 2020;11:1-28). Mange undersøgelser…

Modstand øvelse du kan gøre derhjemme

Resistens motion er den bedste måde at bremse tabet af muskelstyrke, som opstår i forbindelse med befolkningens aldring, og jeg…