Međutim, istraživanja pokazuju da je kod jedne populacije na severu Argentine prirodna selekcija možda obezbedila neobičnu genetičku prednost.
Prema analizi DNK stanovništva zapadne Južne Amerike, ljudi koji žive u argentinskim Andima nose varijantu gena koja im, po svemu sudeći, pomaže da bezbednije metabolišu arsen.
„Adaptacija pokreće genomske promene, ali su dokazi o specifičnim adaptacijama kod ljudi i dalje ograničeni“, napisali su u studiji evolucioni biolozi Karina Šlebuš i Lusi Gatepaj sa Univerziteta u Upsali.
„Naši podaci pokazuju da je adaptacija na tolerisanje arsena kao stresora iz životne sredine verovatno dovela do povećanja učestalosti zaštitnih varijanti gena AS3MT, što predstavlja prvi dokaz ljudske adaptacije na toksičnu hemijsku supstancu“, naveli su istraživači.
Hiljadama godina izloženi opasnom elementu
Grad San Antonio de los Kobres nalazi se na nadmorskoj visini od oko 3.775 metara. Na ovom udaljenom području visoravni Puna de Atakama, voda za piće je do 2012. godine sadržala oko 200 mikrograma arsena po litru – čak dvadeset puta više od granice koju preporučuje Svetska zdravstvena organizacija.
Prema smernicama SZO, maksimalno preporučena koncentracija arsena u vodi za piće iznosi 10 mikrograma po litru.
Ipak, ovaj region naseljen je već hiljadama godina. Arheološki dokazi ukazuju da ljudi ovde žive najmanje 7.000 godina, a možda i čitavih 11.000 godina.
Sposobnost lokalnog stanovništva da podnosi tako visoke nivoe arsena dugo je predstavljala zagonetku za naučnike.
Još 1995. godine istraživači su primetili da žene iz argentinskih Anda poseduju „jedinstvenu“ sposobnost metabolisanja arsena, što je utvrđeno analizom metabolita u urinu.
Kada arsen uđe u organizam, enzimi ga pretvaraju u više različitih hemijskih oblika. Jedan od njih, poznat kao monometilovani arsen (MMA), smatra se posebno toksičnim. Kasniji oblik, dimetilovani arsen (DMA), organizam daleko lakše izbacuje putem urina.
Ispostavilo se da stanovnici San Antonija de los Kobresa proizvode manje toksičnog međuoblika, a više onog koji se lakše eliminiše iz organizma. To je ukazivalo na to da njihova tela arsen obrađuju efikasnije od većine ljudi.
Gen koji pomaže organizmu da se izbori sa arsenom
Zaintrigirani ovim otkrićem, Šlebuš, Gatepaj i njihove kolege pokušali su da pronađu genetičko objašnjenje.
Tim je prikupio uzorke DNK od 124 žene iz San Antonija de los Kobresa pomoću briseva obraza. Analiza njihovog urina pokazala je isti obrazac metabolita arsena kao i u istraživanju iz 1995. godine.
Naučnici su zatim ispitali milione genetičkih markera širom genoma i uporedili rezultate sa javno dostupnim genetičkim podacima stanovnika Perua i Kolumbije iz međunarodnog projekta 1.000 Genomes.
Pošto su ranija istraživanja ukazivala da enzim arsenit metiltransferaza, poznat kao AS3MT, igra ključnu ulogu u metabolizmu arsena, upravo na taj gen usmerili su svoju pažnju.
Rezultati su otkrili grupu genetičkih varijanti u blizini gena AS3MT koje snažno utiču na način na koji organizam obrađuje arsen. Te varijante bile su značajno češće kod stanovnika San Antonija de los Kobresa nego kod genetički srodnih populacija u Peruu i Kolumbiji.
Vreme od ključnog značaja
Prema zaključcima istraživača, ove varijante omogućavaju organizmu da efikasnije pretvara arsen u oblike koji se bezbednije izlučuju putem urina, čime se smanjuje nakupljanje najotrovnijih jedinjenja.
Ova otkrića u potpunosti su se poklopila sa rezultatima ranijih studija koje su analizirale metabolite arsena kod lokalnog stanovništva.
Iako je zagađenje arsenom prisutno u mnogim delovima sveta, malo je zajednica koje su toliko dugo bile izložene ovako visokim koncentracijama.
Upravo zbog toga naučnici smatraju da je prirodna selekcija tokom više hiljada godina mogla da favorizuje osobine koje smanjuju štetne posledice izloženosti arsenu.
Kasnija istraživanja pokazala su da se slični genetički signali mogu uočiti i kod drugih andskih populacija koje su generacijama živele u područjima sa visokim koncentracijama arsena, što dodatno podržava hipotezu o evolutivnoj adaptaciji.
„Imajući u vidu ozbiljne štetne posledice arsena po zdravlje dece i odraslih, pojedinci koji nose haplotip povezan sa tolerancijom na arsen mogli bi da imaju veoma snažnu selektivnu prednost u sredinama sa visokim koncentracijama ovog elementa“, zaključili su istraživači.
Rezultati studije objavljeni su u naučnom časopisu Molecular Biology and Evolution.
(RTS)