Депрессия и анорексия — наследие одного загадочного человеческого вида?

Скрещивание с видом денисовцев — гоминидов, родственных неандертальцам — позволило современному человеку адаптироваться к холоду, но при этом повлияло на вероятность возникновения психических расстройств.

Около 60 тысяч лет назад, когда Homo sapiens, генетически современный человек, покинул Африку, он столкнулся в Евразии с неандертальцами и другим вымершим видом человека — денисовцами. Произошло смешение и с теми и другими. От первых мы унаследовали гены, которые определяют светлый оттенок кожи и волос, чувствительность к заражению вирусами, такими как COVID-19, чувство настроения и даже форму носа. От вторых мы также получили и хорошее, и плохое. Согласно результатам исследования, проведенного под руководством ученых из Университета Помпеу Фабра (UPF), генетическое "наследство" от этих более распространенных гоминид позволило нам лучше переносить холод, но сделало нас более уязвимыми к таким психическим расстройствам, как депрессия, шизофрения, гиперактивность или анорексия.

Денисовцы — довольно загадочная группа, родственная неандертальцам. От них были найдены только фаланга мизинца и три зуба в пещере в Алтайских горах в Сибири 10 лет назад, а также кость нижней челюсти в местечке Сяхэ в Китае в 2019 году. Однако, насколько все мы немного неандертальцы (от них, за исключением африканцев, мы получили около 2% нашего генома), так в нас присутствует и часть денисовцев, хотя и меньшая.

Исследователи сравнили геномы современных людей с геномами четырех имеющихся архаичных особей: трех неандертальцев и одного денисовца. Все геномы были высокого качества, а исследование проводилось группой специалистов во главе со шведским биологом и генетиком Сванте Пяэбо (Нобелевская премия по медицине 2022 года) из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге (Германия). Им удалось выявить вариант гена SLC30A9, широко распространенный среди всех современных человеческих популяций за пределами Африки. Он встречается у 70% европейцев и имеет большое сходство с геномом денисовцев. Результаты этого исследования были недавно опубликованы в журнале PLOS Genetics.

"Такая высокая распространенность этого гена удивила нас, мы не ожидали этого", —сказала в интервью газете Елена Бош (Elena Bosch), главный научный сотрудник Института эволюционной биологии (IBE), совместного центра Национального исследовательского совета Испании (CSIC) и UPF. "Мы полагаем, что после интрогрессии (перемещения генов от одного вида к другому) среди денисовцев этот вариант увеличил свою повторяемость у современных людей, потому что он был адаптивным, и это давало селективное преимущество", — говорит она. Но для чего?

Бош хотела выяснить, какие изменения на клеточном уровне вызывает эта разновидность гена "денисовского происхождения". Она обнаружила, что мутация, вероятно, влияет на перенос цинка внутри клетки. Поэтому она связалась с группой Рубена Висенте (Rubén Vicente), старшего научного сотрудника факультета медицины и наук о жизни (MELIS-UPF). Тогда его команда из группы биофизики иммунной системы Лаборатории молекулярной физиологии взялась за изучение перемещения цинка внутри клеток.

Цинк, важнейший микроэлемент, необходимый для здоровья человека, является важным проводником информации как извне внутрь клеток, так и между различными отделами клетки. Его дефицит приводит к нарушениям роста, неврологическим и иммунным расстройствам, однако его регуляция до сих пор плохо изучена из-за отсутствия молекулярных инструментов для отслеживания движения цинка.

"Мы обнаружили изменения в движении цинка внутри клетки, и они повлияли на метаболизм, — говорит Висенте. Это приводило к изменениям состояния эндоплазматической сетевидной структуры и митохондрий клеток, и "в какой-то момент эти изменения стали метаболическим преимуществом. И мы думаем, что это и была вероятная адаптация к холоду".

Однако "денисовское наследие" имеет и менее приятные последствия. Перенос цинка также участвует в повышении возбудимости нервной системы и играет определенную роль в равновесии и психическом здоровье человека. По данным исследователей, ген, обнаруженный в этом цинковом переносчике, который проявляется во всех тканях организма, связан с повышенной предрасположенностью к некоторым психическим заболеваниям. К ним относятся нервная анорексия, гиперактивность, расстройства аутистического спектра, биполярное расстройство, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство и шизофрения.

"Но это только предрасположенность, это не означает, что если у вас есть этот ген, то у вас обязательно будет психическая патология. Все эти расстройства очень сложны: на них сильно влияет окружающая среда и они имеют генетический компонент с множеством вариаций", — говорит Бош. "Тот факт, что у нас есть этот ген, ещё не означает, что мы будем страдать неврологическими расстройствами всегда. И то, что у нас его нет, тоже не избавляет нас от них", —добавляет Висенте.

Хотя этот вариант гена был обнаружен в Азии в результате скрещивания денисовцев и сапиенсов, он также распространился в Европе и среди коренного населения Америки. Фактически он встречается во всем мире, кроме африканцев.

Специалисты отмечают, что это, вероятно, наиболее географически распространенный вариант адаптации гена денисовцев из всех обнаруженных. Например, вариант гена EPAS1, также унаследованный от денисовцев, позволяет адаптироваться к жизни на высоте, но встречается только у тибетцев. Это объясняет их необычайную способность селиться в самых высоких горах. Однако новый вариант гена широко распространен во всех народностях за пределами Африки.

Теперь исследователи надеются изучить эти варианты генов на примере животных, чтобы лучше понять предрасположенность к психическим заболеваниям.