Почему жирафы не болеют сердцем
Чтобы нормально жить с ростом в несколько метров, жирафам понадобились серьёзные генетические изменения.
Одного взгляда на жирафа достаточно, чтобы понять, что у него должны быть серьёзные проблемы с сердцем и сосудами. Чтобы кровь через длинную шею дошла до мозга, сердцу нужно очень хорошо постараться – и оно старается: кровяное давление у жирафов в два раза выше, чем у большинства зверей. Но высокое давление, с другой стороны, опасно для самого сердца и сосудов – повышается риск инфарктов, инсультов, сердечной недостаточности.
Однако жирафы от сердечно-сосудистых заболеваний не страдают – очевидно, к повышенному давлению они как-то приспособились. Исследователи из Северо‑западного политехнического университета в Сиане и других научных центров Китая, Дании и Норвегии сравнили геномы жирафа и других жвачных, и обнаружили у жирафов несколько выдающихся генетических особенностей. К таким особенностям относятся мутации в гене FGFRL1, который кодирует рецептор к белкам из группы факторов роста фибробластов. Эти факторы роста управляют множеством процессов, среди прочего они регулируют деление клеток и их дифференцировку. Рецептор к фактору роста нужен для того, чтобы клетка приняла сигнал извне и включила внутри себя сигнальную цепочку, меняющую активность тех или иных генов.
В статье в Science Advances говорится, что ген FGFRL1 жирафов отличается от генов FGFRL1 других жвачных аж семью аминокислотами. Когда жирафий FGFRL1 пересадили мышам, то такие мыши стали реже болеть сердечно-сосудистыми болезнями, даже если у них специальными веществами сильно повышали давление. Кроме того, у мышей с FGFRL1 от жирафов кости становились более плотными и компактными. У жирафов кости шеи и ног растут очень быстро. FGFRL1, работая на плотность и компактность, помогает костям оставаться при быстром росте такими, какими они должны быть.
То, что FGFRL1 влияет и на сердце с сосудами, и на кости, неудивительно – как было сказано, рецептор FGFRL1 вовлечён в передачу важных молекулярных сигналов, которые влияют на самые разные клеточные процессы. Изучая жирафий FGFRL1, мы, возможно, поймём, как нам лучше лечить собственные сердечно-сосудистые болезни. Речь не о пересадке гена от жирафа к людям, а о том, чтобы с помощью FGFRL1 более детально расшифровать тот физиологический механизм, который компенсирует повышенное давление.
Исследователи нашли и другие гены, которые помогают жирафам жить с их своеобразным обликом. Например, у них оказались сильно изменены гены, регулирующие суточные ритмы, в том числе и чередование сна и бодрствования. Жирафы спят меньше других млекопитающих, и часто просыпаются. Авторы работы объясняют это тем, что в случае внезапной тревоги жирафам труднее подняться на ноги и начать куда-то бежать, поэтому проще самому чаще просыпаться, чтобы ничто не застало тебя врасплох.
А вот многие гены, которые отвечают за обоняние, у жирафов просто исчезли за ненадобностью. Жирафы обозревают окрестности с высоты своего роста. Запахи, которые сильны у поверхности земли, становятся очень слабыми на высоте 5–6 метров, где находится жирафья голова, и жирафу проще обнаружить опасность глазами, чем принюхиваться к ней.
