Дина Эмера – Женщина. Эволюционный взгляд на то, как и почему появилась женская форма (страница 41)

Также интересны более распространенные защитные варианты, обнаруженные у людей с общим предком. Сразу внесу ясность: более 90 процентов всех генетических комбинаций, встречающихся у людей, не делятся по географическому признаку или «расе» – они встречаются в большинстве или даже во всех регионах мира, что доказывает, что раса – это прежде всего социальный, а не генетический феномен. Но есть небольшой процент комбинаций, связанный с географическим происхождением наших предков. Классический пример – вариант гена гемоглобина, который обеспечивает устойчивость к малярии, но при наследовании в двух копиях приводит к серповидноклеточной анемии. Когда-то давно это была редкая комбинация, как и вариант, устойчивый к ВИЧ, но затем частотность повторения этих генов начала увеличиваться у людей из Африки и Юго-Восточной Азии, где миллионы умирают от малярии каждый год. У населения, живущего в регионах, где нет малярии, такая комбинация генов отсутствует. Этот вариант сохраняется там, где он полезен, – в местах, где встречается малярия, несмотря на повышение риска заболеть серповидноклеточной анемией. Другой пример – группа крови системы AB0, которую очень важно учитывать при переливании. Также группа крови влияет на восприимчивость к инфекционным заболеваниям, таким как менингит, холера и чума. Частота встречаемости групп крови варьируется по всему миру, поэтому мы можем предположить, что определенные группы крови распространены в тех местах, где они помогали (а может, все еще помогают) защищаться от специфичных для региона патогенов. Многочисленные исследования показали, что первая группа крови обеспечивает небольшую защиту от COVID-19.

У жителей Восточной Азии есть набор комбинаций иммунных генов, которые с большой вероятностью защищают от древних коронавирусных инфекций. Эти варианты, отсутствующие у населения других регионов, предполагают эволюционную гонку вооружений с коронавирусами, которая началась в Азии как минимум двадцать тысяч лет назад. Хотя неясно, обеспечивают ли эти варианты естественную защиту от заболевания COVID-19, открытие указывает на несколько новых генов, которые могут стать мишенями для новых лекарств. Заглянем еще дальше в прошлое, в исследования, которые больше похожи на научную фантастику, а не на научный труд. Мы знаем, что у современных людей были половые связи с неандертальцами в местах пересечения этих групп в Европе и в Азии около 50–100 миллионов лет назад, что объясняет, почему от 2 до 3 процентов современной европейской и азиатской ДНК происходит от неандертальцев. Люди и неандертальцы не просто обменивались ДНК, они также обменивались вирусами. Оказывается, многие из последовательностей ДНК неандертальцев, сохранившихся у европейцев и азиатов, представляют собой варианты иммунных генов, которые могли защищать неандертальцев от вирусов, с которыми те жили тысячи лет, но были новыми для современных людей. Это представляется как модель «яд-противоядие»: когда люди взаимодействовали с неандертальцами, они подвергались воздействию яда (неандертальских вирусов), а неандертальская ДНК, которую они сохранили в своих геномах (варианты неандертальского иммунного гена), была противоядием.

Помимо генетических комбинаций (редких и распространенных) на нашу реакцию на инфекции влияют множество других факторов. Одинокий человек, который редко выходит из дома, с меньшей вероятностью заразится патогеном. Молодые более устойчивы к большинству патогенов по сравнению со стариками (тоже интересная тема для обсуждения). Хорошее состояние здоровья в целом также увеличивает шансы быстрее восстановиться после инфекции. И, наконец, женщины более защищены от тяжелых последствий инфекции, чем мужчины. В случае с COVID-19 на мужчин приходится больше серьезных случаев и смертей, чем на женщин, хотя женщины и мужчины вакцинируются и заражаются примерно одинаково. На каждые 10 женских смертей от COVID-19 приходится 14 мужских. Давайте завершим этот раздел объяснением, почему так происходит.

Все дело в том, что наш пол влияет на гормональный и иммунный профиль, которые и определяют, как организм реагирует на инфекции. У женщин иммунные реакции быстрее и сильнее, чем у мужчин, во многом это связано с половыми гормонами. Эстроген усиливает иммунный ответ, а тестостерон его ослабляет.

Зачем мужчинам ослаблять свой иммунитет? Короткий ответ: невозможно иметь все и сразу. Самцы большинства видов млекопитающих тратят много энергии на наращивание мышечной массы и на ресурсоемкое поведение, например на агрессию по отношению к другим самцам. В случае моего сына-подростка подобное поведение включает в себя экстремальную езду на горном велосипеде с прыжками, от которых мое сердце выскакивает из груди. Эти энергетически затратные действия выполняются за счет чего-то другого, в данном случае – за счет иммунной защиты (что является еще одним дорогостоящим действием). У женщин, которые в процессе эволюции начали больше инвестировать в свой организм для поддержания длительной беременности и лактации, повышенный иммунный ответ стал помощником в борьбе с инфекциями. В частности, исследования, посвященные COVID-19, показали, что на последствия заражения может влиять одно половое различие – белок, который находится на поверхности клеток и позволяет вирусу пройти внутрь. Эстроген, скорее всего, снижает активность этого белка, а у мужчин связанные с ним показатели гораздо выше, что увеличивает вероятность тяжелого течения заболевания и смерти.

Напомним, что история взаимодействия людей и инфекционных патогенов очень длинная. На то, как мы реагируем на эти патогены, влияют биологические и небиологические факторы. Один из факторов – пол: у мужчин и женщин иммунная система работает немного по-разному из-за различий в репродуктивных стратегиях, которые появились в процессе эволюции. Редкие генетические мутации, которые являются важным источником естественных изменений в любой популяции, могут влиять на нашу восприимчивость к определенным патогенам и на защиту от них. Еще один фактор – происхождение. По мере того как современные люди заселяли земной шар, они сталкивались с различными патогенами, и их геномы эволюционировали, чтобы соответствующим образом бороться с ними. То, как люди справлялись с патогенами в прошлом, оставило неизгладимый след в наших геномах. Эти нестираемые следы влияют на здоровье человека и его склонность к болезням, что не всегда хорошо. Но об этом мы поговорим в следующем разделе.

Если вы женщина и почувствовали гордость за свою иммунную систему, знайте, это палка о двух концах. Женская иммунная система, как правило, работает лучше при борьбе с инфекциями, но иногда она становится гиперактивной, что может привести к аутоиммунным заболеваниям, характеризующимся тем, что иммунная система организма по ошибке атакует свой организм. Эти заболевания не приводят к смерти, но являются очень неприятными и истощающими, например волчанка, болезнь Грейвса, ревматоидный артрит, астма, болезнь Крона и другие воспалительные заболевания кишечника, а также рассеянный склероз (РС). Около 8 процентов людей страдают от аутоиммунных заболеваний, и 80 процентов из них – женщины.

В отличие от инфекционных заболеваний, которые были с людьми всегда, аутоиммунные заболеваний встречались у наших предков охотников-собирателей крайне редко. Это болезни современного мира. Что же изменилось? За последние несколько сотен лет люди пережили быстрые культурные и экологические изменения. Среди них много положительного: появление антибиотиков и вакцин, более гигиеничные условия жизни. Но есть и отрицательные: чрезмерно калорийная еда, малоподвижный образ жизни и воздействие токсичных химикатов. До промышленной революции большинство людей умирало от инфекционных заболеваний, в том числе в молодом возрасте. Детская смертность была особенно высока. Теперь, с современным уровнем медицины и гигиены, большинство младенцев выживают и люди в целом живут дольше. Но у появления нового стерильного мира есть свои последствия. Возможно, аутоиммунные заболевания распространились из-за чрезмерной чистоты – эта идея известна под названием «гигиеническая гипотеза» или «гипотеза старых друзей». Какая связь между чистотой нашего тела и сбоем в работе иммунной системы?

В прошлом наши предки были хронически заражены бактериями, вирусами и паразитическими червями. Кто-то мог быстро убить своего хозяина, но многие патогены смотрели в будущее и разрабатывали стратегии, позволяющие дольше жить в организме-переносчике и оставлять больше потомства. Есть многочисленные доказательства, что пропавшие нынче подозреваемые – паразитические черви – ответственны за распространенность аутоиммунных заболеваний в наши дни. К этим паразитам относятся нематоды, власоглавы и ленточные черви – патогены, о которых мы, жители США, не беспокоимся, пока не отправимся в страну, в которой они все еще распространены. Существует интригующая взаимосвязь между паразитическими червями и нарушениями иммунной системы. В частях мира, где есть современная гигиена и санитария, аутоиммунные заболевания резко возросли. С другой стороны, во многих тропических странах, где по-прежнему широко распространены глистные инфекции, аутоиммунные заболевания отсутствуют.