PMC (Magyar)

Az L-gulonolakton-oxidáz hiánya miatt az ember azon kevés fajok egyike, amely nem képes szintetizálni a kémiailag instabil aszkorbinsavat (C-vitamin ) (Chatterjee és mtsai. 1961). Ez a mutációs veszteség, amely valószínűleg az ember távoli prímás őseiben következett be (Gluecksohn-Waelsch 1963), függőséget okoz az étrendi C-vitamin-forrásoktól, de előnynek is tekinthető, mivel az aszkorbinsav szintézise sok költséges glükózkészletet igényel . Az emberi test átlagosan napi 3% -kal veszíti el C-vitamin-tartalmát, ez az a napi százalékos veszteség, amely a C-vitamin elsőrendű eliminációs folyamatának felel meg, feltételezve, hogy nincs bevitel. Ez súlyosan korlátozza a betegségektől mentes és a túlélési időt, amikor az alanyok C-vitamin-szegény étrendet folytatnak, mivel ez a tápanyag első vonalbeli antioxidáns, amely szabad gyökök megsemmisítőjeként működik. Az aszkorbinsav felezési ideje körülbelül 16 nap (Yung és mtsai. 1978). A C-vitamin bevitel nélküli alanyokban az aszkorbinsavat már nem lehet kimutatni a vérben 35–40 nap elteltével (Willet 1998). 1939-ben egy Harvard-sebész szándékosan folytatta a C-mentes étrendet, és bár a vér vitaminszintje gyorsan csökkent, csak 12 hét után kezdtek fáradtságérzetet érezni (Crandon és mtsai 1940). A második világháború alatti nagyobb brit tárgyaláson 17–20 hétbe telt, mire a jelek 120 önkéntes között megjelentek (1948-ban egyetlen szerző sem szerepel). Egy későbbi, 4 amerikai fogoly és tisztított folyékony étrend alkalmazásával végzett vizsgálat során a bőrelváltozások 8–13 hét és az ínycserék 5–27 hét után jelentkeztek (Hodges et al. 1969). Tehát a C-vitamin-hiány miatti klinikai tünetek nagyon lassan alakulnak ki. Az aszkorbinsav számos betegségben történő terápiás alkalmazásának ellentmondó eredményei mellett (Cahill és El-Sohemy 2010) a C-vitamin-hiány és a skorbut mindig is komoly egészségügyi probléma volt. Ennek az antiszorbut faktornak az in vivo instabilitása az oxidációra való hajlamának köszönhető. Bár a skorbutot általában táplálkozási problémának tekintik, a szérum C-vitamin-koncentrációjának csak ± 17% -a magyarázható a C-vitamin bevitelével, amint azt a harmadik nemzeti egészségügyi és táplálkozási vizsgálati felmérés bemutatja. Az étrendi C-vitamin hatását a szérum aszkorbinsav-mérésekre ebben a tanulmányban bonyolította az élelmiszer-gyakorisági kérdőívek használata, amelyek rosszul közlik a C-vitamin szintjét (Hampl és mtsai 2004).

Számos in vivo tényező kapcsolódik a A gyulladás és az oxidatív stressz kimutatták, hogy befolyásolják az emberekben a C-vitamin koncentrációjának biológiai változását. A legújabb kutatások kimutatták, hogy a C-vitamin transzporter fehérjét (SVCT) 1 (SLC23A1 gén) (Cahill és El-Sohemy 2009) és a glutation S-transzferázt (GST) (Cahill et al. 2009) kódoló genetikai polimorfizmusok befolyásolhatják az éhomi szérum koncentrációját. étrendtől független aszkorbinsav. Az SVCT1 és SVCT2 genotípusok módosítják az étrendi C-vitamin és a szérum aszkorbinsav közötti összefüggés erősségét (Cahill és El-Sohemy 2009). A GST enzimek védőképesek a C-vitamin-hiány ellen, ha az étrendi C-vitamin elégtelen (Cahill et al. 2009). Egy másik fontos tényezőt, az akut fázisú fehérje-haptoglobint (Hp) három fenotípusú (Hp 1–1, Hp 2–1 és Hp 2–2) genetikai polimorfizmus jellemzi, amely két allél (Hp 1) expressziójából származik. és a Hp gén Hp 2) a 16q22 kromoszómán. A Hp fő biológiai funkciója a szabad hemoglobin (Hb) megkötése és újrafeldolgozása a plazmában, hogy megakadályozza a hem-vas után a hem-vas által okozott oxidatív károsodást (Langlois és Delanghe 1996). Ha a Hp Hb-kötő képessége telített, antioxidáns szerepét átveszi a hemopexin (hemkötő fehérje) és a C-vitamin.

A Hp-fenotípusok fontos szerkezeti és funkcionális különbségeket mutatnak. A Hp 1–1 egy kicsi dimer fehérje (86 kDa), míg a Hp 2–1 és a Hp 2–2 polimer formákat mutat (legfeljebb 900 kDa). A vas állapotát a Hp polimorfizmusa befolyásolja, mivel a Hp 2–2 kevésbé hatékony a Hb keringésből való eltávolításában. Ennek következtében a Hp 2–2 egyedeknél a vas megtartja a makrofágokat, magasabb szérum vas- és ferritinkoncentrációkat és megnövekedett transzferrin telítettséget mutat a többi Hp fenotípushoz képest (Langlois et al. 2000).

A vas delokalizációja A Hp 2–2 alanyokban szelektíven előforduló útnak fontos biológiai következményei vannak. A vas visszatartása a táplálkozási immunitás fontos példája a fertőző betegségek elleni védekezésben (Weinberg 1984; Kristiansen et al. 2001). A Hp természetes bakteriosztátként működik, megakadályozva a Hb hasznosítását olyan patogén baktériumoknál, amelyek növekedéséhez vasra van szükség. A testfolyadékokban a Hp – Hb kötéssel létrehozott vas-korlátozó környezet a baktériumok inváziója elleni nem specifikus védekezés része. A Hp polimorfizmus számos bakteriális és vírusos fertőzésben játszik szerepet (Kasvosve et al. 2010).Az emberiség korai történetében sikeres mutáció zajlott le, amely előnyösnek bizonyult a vas megőrzése szempontjából, bár nagy hatással volt a C-vitamin stabilitására in vivo (Kamel és Umar 1975).

Manapság a skorbut még mindig táplálkozási rendellenességnek vagy avitaminózisnak minősül genetikai betegség helyett. Emberben a C-vitamin állapotát nemcsak az étrend, hanem a környezet, az életmód, a biológiai és kóros állapotok is meghatározzák (Langlois et al. 2009; Pincemail et al. 2011; Lowik et al. 1993; Galan et al. 2005; Vioque és mtsai 2007; Johnston és mtsai 2006). Ebben a cikkben a C-vitamin státusz és a Hp polimorfizmus közötti kapcsolatra fogunk összpontosítani a következő három hipotézis tárgyalásával:

1. A stabilitás A C-vitamin értéke a vas állapotától és a Hp polimorfizmustól függ.

2. A hosszú távú emberi vándorlás sikerét a Hp polimorfizmus határozza meg. A természetes szelekció miatt egyes magas Hp 1 allélfrekvenciával jellemzett populációk sokkal kevésbé hajlamosak a skorbutra.

3. A C-vitamin ajánlott étrendi adag (RDA) értéke erősen Hp lehet fenotípusfüggő.

A skorbut az egyik genetikai anyagcsere-rendellenesség, amely az őskor óta van velünk, amint arról már az egyiptomiak (Kr. e. 1550) és Hippokratész (460) beszámoltak. Kr. E. –Kr. 380) (Hirsch 1885; Bourne 1949; Carpenter 1986). Hirsch a földrajzi és történelmi patológiák kézikönyvében részletesen leírta az európaiak körében bekövetkezett skorbutkitöréseket 1556 és 1873 között (Cartier expedíciója a XVI. Században, a hollandiai expedíció Novaja Zemlyába (1594–1596), az amerikai hadsereg Fort Atkinson előőrse. századi perthi börtön) (Langlois et al. 2009; Delanghe et al. 2007). Az aszkorbinsav táplálkozási elérhetősége földrajzilag függ. Bár a skorbut relatív veszteségei viszonylag alacsonyabbak voltak Európában, egyértelmű, hogy a leírt skorbut kitörések többsége Európában található. Ebben a leírásban azonban erős a földrajzi elfogultság. Beszámoltak arról, hogy a kelet- és délkelet-ázsiaiak különösen érzékenyek a skorbutra (Delanghe 2007; Hirsch 1885; Torck 2005; Torck 2009). A XVIII. Századi orvosi jelentés, amely az ország északi részén működő kínai hadsereg helyőrségeinek kitörését dokumentálja, az érintett csapatok 80 és 90% -os arányát említi (Torck 2009). Ezenkívül a japán matrózok különösen érzékenyek voltak a skorbutra a Csendes-óceánon sodródó balesetek során. A kitoloncoltak közül a XIX. Századi feljegyzések szerint a halálozási arány akár 50 és 78% is volt (Delanghe és mtsai 2007). Sőt, a kora újkori Japánban (XIX. Század) leírták a tsugaru katonákat, akik akár 72% -ban elhullottak a skorbut miatt (Walker 1999; Matsuki 1981). Fontos kiemelni, hogy ezek az események egy olyan időkeretre nyúlnak vissza, amelynek összefüggésében a japán lakosság étrendjét általában táplálkozási szempontból kiegyensúlyozottnak, stabilnak, és minőségükben tehát valószínűleg nem alacsonyabbnak tartják, mint a mai európai étrend. (Hanley 1991).

Bár a szkorbutikus szindrómát pusztán tiszta táplálkozási zavarnak tekintették, a Hp fenotípus eloszlásának különbségei hihető magyarázatot adhatnak ezekre a történelmi megállapításokra, amelyeket szilárd in vitro és in vivo biokémiai bizonyítékok (Delanghe és mtsai 2007). Az emberi evolúció során a Hp 2 allél Dél-Ázsiából származik, ez magyarázza a legmagasabb Hp 2 és a legalacsonyabb vad típusú Hp 1 allél (~ 0,25) frekvenciákat a helyi populációban (1. ábra). Az emberi faj jelenleg átmeneti génegyensúlyi állapotban van, amelyben az evolúció során általában a mutáns Hp 2 allélt részesítették előnyben. A nyugat-európai populációk közül a Hp 1 és a Hp 2 allél frekvenciája ~ 0,40, illetve 0,60, (Langlois és Delanghe 1996). Vannak azonban olyan régiók, ahol magas Hp 1 allél frekvenciával rendelkező populációk találhatók (1. táblázat), például Latin-Amerika őshonos populációi (Hp 1 allél gyakorisága: 0,58–0,78). A nagyon magas Hp 1 allél frekvenciákat mutató amerikai populációk elképesztően bebizonyították, hogy képesek egyszerű tutajokon átjutni az óceánon, fejlett hajóépítési ismeretek és technológia nélkül (Heyerdahl 1995). A Hp 1–1 mint a nagy távolságú tengeri utak túlélését elősegítő genetikai tényező előnyét a távoli szigetek őshonos populációi közötti Hp fenotípus eloszlás mutatja. A Húsvét-sziget az egyik legtávolabbi hely a földön. Belföldi Rapa Nui populációját az ismert legmagasabb Hp 1 allél frekvencia (0,86) jellemzi (Delanghe és mtsai 2007). Kétségtelen, hogy a Húsvét-sziget és az észak-kanadai korai bevándorlók a hosszú út során kihívást jelentő C-vitamin-kimerülésnek (skorbutnak) voltak kitéve.A tizennyolcadik és tizenkilencedik századi dokumentumok azt mutatják, hogy az inuitoknál nem figyeltek meg C-vitamin-hiány okozta skorbutot, ellentétben az északi-sarkvidéki kutatók körében megfigyelt súlyos betegséggel (Fediuk 2000). Madagaszkár vegyes lakossága afrikai és proto-indonéz származású. A sziget lakosságának Hp 1 allél frekvenciája figyelemre méltóan magasabb, mint az alapító populációké, ami a migráció során a Hp fenotípuson alapuló genetikai szelekcióért folyamodik (Buettner-Janusch et al. 1973). Végül Pápua Új-Guinea Awyu populációjában, amelyet szintén a Hp 1 allél túlsúlya jellemez, nem jelentettek skorbut eseményeket. Ezen a területen a legmagasabb Hp 1 allél frekvenciával rendelkező régiók (> 0,85) Frederik Hendrik-sziget (Nyugat-Irán) és a tőle északra fekvő régió, ami nagy ellentét a Hp-n allél frekvenciák az észak-ausztráliai őslakosokkal. Új-Guinea többi géntérképét nézve nincs hasonló gradiens. Úgy tűnik, hogy a Hp polimorfizmus független genetikai tényező (Klein 1954; Hill és mtsai 1986; Cavalli-Sforza és mtsai 1994).