Длина теломер лейкоцитов значительно варьируется среди населения Африки к югу от Сахары, сообщают исследователи в научном журнале The American Journal of Human Genetics. Более того, длина теломер лейкоцитов (ДТЛ) отрицательно связана с эндемичностью малярии и лишь частично объясняется генетическими факторами.
«Мы подчеркиваем вклад генетических факторов и факторов окружающей среды, влияющих на ДТЛ, и обнаружили потенциальную роль малярии в сокращении ДТЛ в странах Африки к югу от Сахары», — комментирует Сара Тишкофф (Sarah Tishkoff) из Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania), одна из авторов исследования.
«Эта связь между малярией и ДТЛ кажется более серьезной, чем любое другое известное воздействие или поведение, которое изучалось в крупномасштабных исследованиях».
Теломеры — это участки повторяющихся последовательностей ДНК, которые защищают концы хромосом от изнашивания. ДТЛ демонстрирует огромные различия между людьми: у людей африканского происхождения обычно более высокая ДТЛ, чем у неафриканцев. С возрастом теломеры сокращаются и являются предиктором ряда заболеваний и смертности, связанных со старением. ДТЛ — это наследуемая человеческая черта, и ДТЛ при рождении во многом определяет вариации ДТЛ на протяжении всей жизни.
«Однако большинство крупномасштабных исследований, изучающих вариации ДТЛ среди людей, были сосредоточены в первую очередь на популяциях европейского происхождения», — добавляет Тишкофф.
«Такая недостаточная представленность различных популяций мешает нам понять генетические и экологические факторы изменения ДТЛ и их влияние на риск заболеваний, связанных с теломерами».
В частности, мало что известно о генетических, экологических и эволюционных силах, которые сформировали огромные вариации ДТЛ среди популяций Африки к югу от Сахары. Такое изменение ДТЛ во многом объясняется генетическими факторами, но свою роль могут играть и факторы окружающей среды. Воздействие малярии, вызванной Plasmodium falciparum, является одним из факторов окружающей среды, представляющим особый интерес воздействия на ДТЛ, в связи с недавними исследованиями, демонстрирующими связь между малярийной инфекцией и ДТЛ.
Хотя эти исследования предполагают связь между малярийной инфекцией и укорочением теломер, они основаны на единичных случаях острой инфекции, когда участники получали быструю медицинскую помощь. Остается неизвестным, оказывает ли повторяющееся воздействие малярии на протяжении всей жизни среди населения, живущего в эндемичных регионах, длительное влияние на ДТЛ.
Также неясно, могут ли быть более длинные теломеры лейкоцитов при рождении в эндемичных по малярии регионах или в регионах с высоким бременем патогенов избирательным преимуществом.
Чтобы заполнить эти пробелы в знаниях, Тишкофф с соавтором исследования Авраамом Авивом (Abraham Aviv) из Университета Рутгерса (Rutgers University) изучили ДТЛ в различных экологических контекстах по всей Африке, в том числе в тех, где малярия является высокоэндемичным заболеванием. Ученые извлекли ДНК из клеток крови и генотипированных людей и измерили ДТЛ у 1818 этнически разнообразных взрослых из Танзании, Ботсваны, Эфиопии и Камеруна.
Результаты выявили значительные различия ДТЛ среди популяций. У охотников-собирателей из Ботсваны самые длинные теломеры лейкоцитов, а у скотоводов-фулани из Камеруна самые короткие теломеры. Генетические факторы объясняют примерно половину вариаций ДТЛ среди людей.
Более того, ДТЛ короче у взрослых коренных жителей регионов с высокой эндемичностью малярии, чем у коренных жителей регионов с низкой эндемичностью малярии. Потенциальное влияние эндемичности малярии на ДТЛ, о котором сообщается в этом исследовании, кажется более значительным, чем ранее выявленные факторы окружающей среды, влияющие на ДТЛ.
Один из потенциальных механизмов, с помощью которого малярия может сократить ДТЛ, может включать вызванные малярией приступы массивного разрушения эритроцитов и процесс создания новых клеток для восстановления этой потери.
«Циркулирующие эритроциты превосходят численность циркулирующих лейкоцитов примерно в тысячу раз и составляют 84% всех соматических клеток в организме», — объясняет Тишкофф. «Таким образом, резервы длины теломер кроветворной системы в основном расходуются на создание и поддержание огромного пула, насчитывающего около 25 триллионов эритроцитов у среднего взрослого человека».
«Мы предполагаем, что влияние малярии на укорочение теломер гемопоэтических клеток с возрастом в первую очередь проявляется в детстве, однако наши данные о ДТЛ получены от взрослых», — заключает Тишкофф.
«Очевидно, что следующим шагом в изучении связи между малярией и ДТЛ является характеристика динамики ДТЛ у детей, рожденных и выросших в регионах с высокой эндемичностью малярии, по сравнению с детьми, рожденными и выросшими в регионах с низкой эндемичностью малярии или без нее».
Литература:
Association Between Telomere Length and Falciparum Malaria Endemicity in Sub-Saharan Africans, The American Journal of Human Genetics (2024). DOI: 10.1016/j.ajhg.2024.04.003. www.cell.com/ajhg/fulltext/S0002-9297(24)00118-6
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
