Почему эволюция "сделала" суставы человека такими уязвимыми по сравнению с суставами обезьян

Ученые Института Вейцмана и Университета Киото показали, что уязвимость суставов человека перед остеоартрозом – это эволюционная плата за уникальные черты нашего вида, такие как способность к бегу.

Человек – единственный вид приматов, массово страдающий от хронических заболеваний суставов и межпозвоночных дисков. В отличие от нас, даже престарелые шимпанзе и гориллы практически не сталкиваются с остеоартрозом и сохраняют ловкость до глубокой старости. Чтобы понять причины таких резких различий, международная группа исследователей сравнила работу генов человека и человекообразных обезьян. Для этого ученые применили гибридные стволовые клетки, объединяющие геномы двух видов в одной клетке, и проанализировали тысячи регулирующих мутаций. Работа опубликована в журнале Nature.

Выяснилось, что в ходе эволюции у человека резко снизилась активность целой группы генов, отвечающих за производство гликозаминогликанов (ГАГ) – сложных молекул, удерживающих воду и превращающих хрящ в упругий амортизатор. Из-за этого снижения в хрящах человека содержится лишь около трети того объема ГАГ, который присутствует у наших ближайших сородичей. Наш хрящ изначально тоньше, хуже амортизирует нагрузки и быстрее изнашивается с возрастом, приводя к трению костей и воспалениям.

"В отличие от суставов других человекообразных обезьян, состав которых не менялся миллионы лет, суставы человека подверглись кардинальному эволюционному сдвигу, – отмечает соавтор работы, доктор Давид Гохман. – Этот сдвиг сделал наши суставы менее эффективными при поглощении ударов и сделал нас уязвимыми перед скелетными заболеваниями, которые практически не встречаются у других приматов".

Исследователи выдвигают две гипотезы того, почему естественный отбор закрепил столь опасное изменение. ГАГ присутствуют не только в суставах, но и в нервной ткани, где эти молекулы стабилизируют связи между нейронами. Снижение уровня ГАГ сделало мозг человека более пластичным, продлив период активного обучения и гибкого формирования новых нейронных связей. Есть и другая возможная причина: уменьшение количества ГАГ помогло сформировать более легкий скелет. Это дало древним людям преимущество в беге на длинные дистанции, позволяя выслеживать и загонять добычу.

Ученые задаются вопросом: но так ли уж велика цена этого эволюционного сдвига? Миллионы лет эта адаптация давала человеку огромные преимущества и отлично работала, пока продолжительность жизни людей не выросла, и мы не стали регулярно доживать до 70 лет и старше, вот тогда-то суставы и начали массово выходить из строя. С точки зрения эволюции больные колени в преклонном возрасте – это минимальная плата за выживание в молодости, и теперь мы, похоже, понимаем истинную причину этого компромисса.