Hogyan pótolják az emberek a „veleszületett” C-vitamin hiányt

Egy új tanulmány úgy tűnik, hogy megmagyarázza, hogy az emberek más főemlősökkel, tengerimalacokkal és gyümölcs denevérekkel együtt hogyan boldogulnak azzal, amit egyesek "veleszületett anyagcsere-hibának" neveznek: képtelenség C-vitamint termelni glükózból.

emberek

Ellentétben a C-vitamint és annak sokát előállító több mint 4000 emlősfajtával, a maroknyi C-vitamin-hiányos faj vörösvértestjei speciálisan fel vannak szerelve a vitamin oxidált formájának, az úgynevezett L-dehidroaszkorbinsavnak a felszívására. (DHA), a kutatók a Cell, a Cell Press kiadványának március 21-i számában jelentenek. A vérsejtekbe kerülve ez a DHA - amely azonnal visszaalakul aszkorbinsavvá (más néven C-vitamin) - hatékonyan szállítható a véráramon keresztül a test többi részébe - javasolják a kutatók.

"Az evolúció elképesztő. Annak ellenére, hogy az emberek erről" veleszületett hibának "beszélnek - anyagcsere-hibának, amely minden embernél van - létezik ez a hihetetlen módszer is, ahogyan reagáltunk a hibára, felhasználva a test néhány rengeteg sejt "- mondta Naomi Taylor, a Montpellier I. és II. Egyetem franciaországi képviselője, megjegyezve, hogy a testben vörösvértestek milliárdjai találhatók. "[Az evolúció révén] létrehoztuk ezt a rendszert, amely kiveszi a C-vitamin oxidált formáját és szállítja az esszenciális, antioxidáns formát."

Eközben más emlősök vörösvértestjei láthatóan nagyon keveset vesznek fel, ha vannak ilyenek, a DHA-t, ami megmagyarázhatja, miért kell annyi C-vitamint termelniük, mint amennyit étrendünkből kell kapnunk - mondta Taylor. Az ember számára ajánlott napi C-adag csak egy mg/kg, míg például a kecskék naponta feltűnő 200 mg/kg sebességgel termelik a vitamint.

Lényegében azoknak az állatoknak a vörösvérsejtjei, amelyek nem tudják a C-vitamint újrahasznosítani, amit csak keveset kaptak. Korábbi tanulmányok ismertették az újrafeldolgozási folyamatot, mondta Taylor. "Hozzájárulásunk az egész történethez annak bemutatása, hogy ez az újrahasznosítási folyamat kifejezetten olyan emlősöknél létezik, amelyek nem termelnek C-vitamint."

A tudósok tudták, hogy a Glut1 nevű fehérje, amely az egész test sejtmembránjában található, a glükóz elsődleges szállítója. Azt is tudták, hogy a Glut1 képes szállítani a DHA-t a két molekula közötti szerkezeti hasonlóságnak köszönhetően. Biokémiai vizsgálatokban úgy tűnt, hogy a glükóz transzporter felváltva mozgatja a glükózt és a DHA-t.

De az új tanulmányban Taylor csoportja meglepő felfedezést tett: az emberi vörösvértesteken található Glut1 erőteljesen támogatja a DHA-t a glükóz felett. Valójában az emberi vérsejtek több Glut1-t hordoznak, mint bármely más sejttípus, és minden sejt felszínén több mint 200 000 molekula található. Mindazonáltal a kutatók azt tapasztalták, hogy miközben a vörösvérsejtek fejlődnek a csontvelőben, a glükóz transzportja csökken, még akkor is, ha a Glut1 számok az egekbe szöknek.

A glükóz-transzporterek DHA-ra való átállásának kulcsa egy másik membránfehérje jelenléte, az úgynevezett sztomatin. (Ennek megfelelően azoknál a betegeknél, akiknek ritka a vörösvértest-membrán permeabilitásának genetikai rendellenessége, ahol a sztomatin csak alacsony szinten van jelen, a DHA transzportja 50% -kal csökken, míg a glükózfelvétel jelentősen megnő.)

Ezután egy újabb meglepetés: A kutatók azt találták, hogy az egerek vörösvértestjei, egy olyan faj, amely képes C-vitamint termelni, egyáltalán nem hordozzák a Glut1-et vörösvértesteiken. Helyette a Glut4-et viszik. Gyanították, hogy az emberi vörösvértestek különbségei összefüggésben lehetnek azzal, hogy képtelenek vagyunk a DHA redukált formáját, a C-vitamint szintetizálni glükózból. Valójában megerősítették a Glut1 expresszióját emberi, tengerimalac és gyümölcs denevér vörösvérsejteken, de más vizsgált emlős vörösvérsejteken, beleértve a nyulat, patkányt, macskát, kutyát és csincsillát sem. Ezután közelebbről megnézték a főemlősöket. A Haplorrhini alrendszerbe tartozó főemlősök (köztük a proszimmausok, az újvilági majmok, a régi világmajmok, az emberek és a majmok) elvesztették a C-vitamin szintetizálási képességét, míg a Strepsirrhini alrendszerben lévő főemlősök (beleértve a makikat is) állítólag képesek előállítani ezt a vitamint, Taylor elmagyarázta.

Nevezetesen a Glut1-et detektálták a főemlősök csoportjában szereplő összes főemlős vörösvérsejtjén, beleértve a hosszúfarkú makákókat, rézusmajmokat, páviánokat és varázsmajomokat. Szigorú ellentétben a glut1-et nem észlelték a maki vörösvérsejteken. Ráadásul, bár a DHA felvétele az emberi és a magot vörösvértestekben hasonló volt, a három különböző maki faj sejtjeiben a transzport szintje kevesebb volt, mint a magasabb főemlősöknél kimutatott szintje.

"A vörösvértest-specifikus Glut1 expresszió és a DHA transzport a néhány C-vitamin-hiányos emlősfaj specifikus tulajdonságai, csak a főemlősökre, a tengerimalacokra és a gyümölcs denevérekre terjednek ki" - összegezték a kutatók. "Valójában a kifejlett egerek vörösvértestjei nem hordozzák a Glut1-et és nem szállítják a DHA-t. Inkább a Glut4 expresszálódik a sejtjein. Így a Glut1 és a sztomatin egyidejű indukciója a vörösvérsejt-differenciálódás során kompenzációs mechanizmust jelent az emlősökben, nem képes szintetizálni az esszenciális aszkorbinsav metabolitot, "más néven C-vitamin.

A kutatók közé tartozik Amelie Montel-Hagen, az Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, az Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; Sandrina Kinet, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; Nicolas Manel, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; Cedric Mongellaz, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; Rainer Prohaska, Max F. Perutz Laboratories, Orvosi Biokémiai Tanszék, Bécsi Orvostudományi Egyetem, Bécs, Ausztria; Jean-Luc Battini, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; Jean Delaunay, Hematologie, Hopital de Bicetre, APHP, INSERM U779, Faculte´ de Medecine Paris-Sud, Le Kremlin-Bicetre, Franciaország; Marc Sitbon, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország; és Naomi Taylor, Institut de Genetique Moleculaire de Montpellier, CNRS, Universite´ Montpellier I és II, Montpellier, Franciaország.