Разреженный воздух как школа выживания: в генах народов Кавказа обнаружен уникальный код спасения

Жизнь в горах всегда была испытанием, особенно из-за разреженного воздуха и постоянной нехватки кислорода. Однако некоторые народы веками не просто выживали в таких условиях, но и успешно к ним приспосабливались. Теперь ученым удалось понять, за счет каких внутренних механизмов это стало возможным. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Минобрнауки РФ.

Генетическая адаптация к жизни на высоте

Исследователи выяснили, что у жителей Кавказа существуют особые генетические варианты, которые повышают устойчивость организма к гипоксии. Речь идет о состоянии, при котором ткани испытывают дефицит кислорода, что особенно критично для дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Подобная адаптация формируется не за одно поколение, а является результатом длительного эволюционного отбора, закрепившего полезные изменения в ДНК.

Работа была проведена специалистами Уфимского университета науки и технологий совместно с Институтом биохимии и генетики УФИЦ РАН и компанией "Биотек кампус". Ученые анализировали полногеномные данные нескольких кавказских популяций, сравнивая жителей высокогорных и предгорных районов Северного и Южного Кавказа. Такой подход позволил увидеть, какие участки генома оказывались под давлением естественного отбора.

"Эволюция "перепрограммировала" ДНК для жизни в экстремальных условиях. <…> Эти открытия меняют взгляд на устойчивость к гипоксии — от фундаментальной эволюционной биологии до практической медицины. Они помогут бороться с болезнями легких, сердца, а также [использоваться] в космической и экстремальной медицине", — рассказали в министерстве.

Какие гены оказались ключевыми

Особое внимание ученые уделили генам EGLN1 и SPRTN. Первый отвечает за клеточную реакцию на кислородное голодание и уже был известен по исследованиям жителей Тибета и Анд. Однако у кавказских народов, особенно у балкарцев, были обнаружены новые варианты этого гена, ранее не зафиксированные. Эти изменения помогают организму эффективнее адаптироваться к условиям разреженного воздуха.

Ген SPRTN связан с поддержанием стабильности генома и защитой ДНК от повреждений. В нем также выявили признаки отбора, что указывает на его важную роль в долгосрочном выживании в экстремальной среде. Часть таких изменений встречается у разных высокогорных народов, но некоторые оказались уникальными именно для Кавказа, отражая собственную эволюционную траекторию региона.

Почему это важно для медицины

Полученные данные имеют практическое значение. Понимание механизмов устойчивости к гипоксии может помочь в лечении заболеваний легких и сердца, а также в разработке подходов к генной терапии. Эти знания особенно актуальны для пациентов с тяжелыми дыхательными нарушениями, включая состояния, при которых применяется искусственная вентиляция легких.

"Кавказ — настоящая лаборатория эволюции. Популяции здесь тысячелетиями "переключались" между горами и равнинами, создав многослойную генетическую броню", — рассказали авторы исследования.

В перспективе такие открытия могут быть востребованы и за пределами клинической практики. Речь идет о космической медицине, высотных экспедициях и других экстремальных условиях, где дефицит кислорода сочетается с повышенными нагрузками на организм. Интерес к подобным адаптациям перекликается и с современными исследованиями клеточного обмена веществ, где изучается роль генов и микроэлементов в работе митохондрий и энергетическом балансе, как это происходит в работах о регуляции метаболизма.

Итоги исследования показывают, что эволюционные находки, сформированные в конкретных природных условиях, могут иметь универсальную ценность. Генетическое наследие народов Кавказа сегодня становится источником идей для медицины будущего и помогает по-новому взглянуть на возможности человеческого организма в экстремальной среде.