Vienas iš genetinių variantų, darančių įtaką griaučių raumenų funkcijai, galėjo apsaugoti žmones nuo užšalimo temperatūros, kai jie daugiau nei prieš 50 000 metų migravo iš Afrikos į Europą, rodo tyrimas, kuris pasirodė Amerikos žmogaus genetikos žurnalas. Žinoma, kad dėl ACTN3 geno funkcijos praradimo (LOF) varianto prarandamas raumenų ir kaulų baltymas, vadinamas α-aktinin-3, ir jis vis labiau paplito šiuolaikiniams žmonėms pereinant į vėsesnę aplinką. Mokslininkai dabar įrodė, kad alfa aktinino 3 trūkumas padidina žmonių toleranciją šalčiui padidindamas raumenų jėgą.

„Mūsų tyrimas rodo, kad pagerėjo šalčio tolerancija žmonėms, kuriems trūksta α-aktinino-3, o tai galėjo būti evoliucinis pranašumas išgyvenimui, kai pereinama į šaltą klimatą“, – sako tyrimo bendraautorius Håkanas Westerbladas iš Karolinska instituto. „Mūsų tyrimas taip pat pabrėžia didelę griaučių raumenų, kaip termogeninių, svarbą žmonėms.”

Maždaug 1,5 milijardo žmonių visame pasaulyje nešioja ACTN3 LOF variantą, todėl trūksta α-aktinino-3. Nors šio baltymo trūkumas nėra susijęs su raumenų liga, jis blogina našumą jėgos ir bėgiojimo metu. Kai LOF variantas tampa vis gausesnis žmonėms pereinant į šaltesnį klimatą, Westerbladas ir tyrimo bendraautorius Marius Prazitis iš Lietuvos matematikos universiteto įtarė, kad jis gali vaidinti įtaką tolerancijos šalčiui gerinimui.

Norėdami išbandyti šią idėją, mokslininkai 42 sveikus suaugusius vyrus nuo 18 iki 40 metų panardino su LOF variantu arba ACTN3 20 minučių 14 ° C temperatūros vandenyje, 10 minučių pauzėmis kambario temperatūros ore. . Šaltas vanduo buvo tęsiamas tol, kol tiesiosios žarnos temperatūra pasiekė 35,5 ° C, arba iš viso 120 minučių (170 minučių su pauzėmis). Nors 69% žmonių, turinčių LOF variantą, galėjo išlaikyti savo kūno temperatūrą aukštesnę nei 35,5 ° C, kad visiškai veiktų šaltą vandenį, tik 30% dalyvių, turinčių ACTN3 faktorių, sugebėjo tai padaryti. Vidutiniškai praradus α-aktininą-3, tiesiosios žarnos ir blauzdos vidutinė temperatūra sumažėjo per pusę.

LOF transporteriai taip pat parodė perėjimą prie lėtų raumenų skaidulų, dėl ko paniro į šaltą vandenį padidėjo raumenų įtampa, o ne nuoširdus trūkčiojimas. Priešingai, asmenims, turintiems ACTN3, raumenų skaidulų faktorius buvo greitesnis, o tai padvigubino didelio intensyvumo sprogimo greitį. LOF nešėjų ypač šaltas atsparumas nebuvo susijęs su energijos suvartojimo padidėjimu, o tai rodo, kad nuolatinis mažo intensyvumo lėtų raumenų skaidulų aktyvavimas yra labai efektyvus šilumos generavimo metodas. Papildomi pelėms atlikti rezultatai parodė, kad alfa aktinino-3 trūkumas nedidina šalčio sukelto rudojo riebalinio audinio, kuris gamina šilumą žinduolių ir kūdikių žiemos miego metu.

Šiuo metu belieka išsiaiškinti, ar α-aktinino-3 praradimas turi įtakos rudajam riebaliniam audiniui ar kūdikių tolerancijai šalčiui, kurių išgyvenimas buvo svarbus veiksnys žmogaus migracijos į šaltesnę aplinką metu. Nors LOF variantas gali padidinti lėtai trūkčiojančias raumenų skaidulas gimus, gali būti, kad ši transformacija įvyks vėliau gyvenime. Be to, nėra aišku, ar alfa aktinino 3 trūkumas turi įtakos šilumos tolerancijai ar reakcijoms į įvairius pratimus.

„Nors yra daug būdų, kaip ištirti ateitį, mūsų išvados padeda geriau suprasti žmonių migracijos evoliucinius aspektus“, – sako Brazaitis. „Nors labai efektyviai šilumą gamina žmonės, kuriems trūksta α-aktinino-3, būtų buvę pranašumas pereinant prie vėsesnio klimato, tai iš tikrųjų gali būti trūkumas šiuolaikinėje visuomenėje, kur būstas ir drabužiai apsaugo nuo šalčio mažiau kaip svarbu, ir kur mes daugiausia yra neribotos galimybės gauti maisto, energijos vartojimo efektyvumas gali būti problema ir sukelti nutukimą, 2 tipo cukrinį diabetą ir kitus medžiagų apykaitos sutrikimus “.

Iš naujo paskelbtas gavus „Cell Press“ leidimą.