Протягом багатьох років ми сприймали слину як належне — рідину, життєво важливу для травлення, здоров’я порожнини рота та захисту від хвороб. Однак еволюційний шлях людської слини досі залишався в основному невідомим. Нещодавнє дослідження, проведене вченими з Університету штату Нью-Йорк у Буффало, пролило нове світло на те, як еволюціонувала людська слина, виявивши часті дублювання, втрати та регуляторні зміни в білкових генах, особливо в лінії приматів. Ці відкриття дають цінну інформацію про те, як дієта та хвороби сформували біологію приматів та еволюцію людини.
Ключові результати геномного аналізу
Дослідження, опубліковане в Genome Biology and Evolution, ґрунтується на попередній спільній роботі Штефана Рула, доктора наук, доктора філософії, професора та завідувача кафедри оральної біології, та Омера Гьокчумена, доктора філософії, доцента біологічних наук. Дослідження під керівництвом колишнього аспіранта Петара Паїча та нинішнього аспіранта Луана Ландо використовувало набори даних ДНК і РНК для порівняння видів, демонструючи, як гени секреторного кальцій-зв’язуючого фосфопротеїну (SCPP) змінювалися та розширювалися під час еволюції — процес, пов’язаний із розвитком скелета, зубною емаллю у риб і виробництвом молока у ссавців.
Людська слина: неочікувано чудово
Спочатку дослідники припустили, що людська слина буде дуже схожа на слину мавп, враховуючи їх високу генетичну гомологію (понад 98%). Однак вони були здивовані, виявивши численні відмінності в складі. Це відкриття спонукало до ширшого порівняльного аналізу різних видів тварин, підкреслюючи сильну кореляцію між дієтою та білковим складом слини.
Дієта визначає еволюцію слини
Висновки показали, що дієта тварин відіграє ключову роль у формуванні їхньої слини. Наприклад, високоактивні примати мають відносно низькі рівні амілази, ферменту, який розщеплює крохмаль, у слині, на відміну від людей, які мають значно вищий рівень. Ця різниця виникла в результаті того, що люди на ранньому етапі почали споживати крохмаль, тоді як мавпи цього не зробили.
Еволюційний зв’язок з виробництвом молока
Подальші дослідження показали, що деякі ключові гени, які кодують велику кількість білків слини у людей, згруповані з генами, відповідальними за виробництво молочного казеїну. Ці гени забезпечують кальцій для росту кісток у немовлят, імітуючи роль слини в захисті зубів через мінералізацію. Дослідники прийшли до висновку, що диверсифікація генів слини відбулася в першу чергу в лінії приматів, що, як вони вважають, є наслідком різноманітних дієт, які споживали активні примати, допомагаючи їм розрізняти смаки та захищатися від шкідливих речовин.
Потенціал для майбутніх досліджень і персоналізованої медицини
Це дослідження відкриває кілька напрямків для майбутніх досліджень. Порівняння складу слини в культурах з різними традиційними дієтами може пролити світло на зв’язок між дієтою, слиною та сприйнятливістю до захворювань порожнини рота. Дослідники також пропонують вивчити слину кажанів, відомих своєю різноманітною дієтою, щоб побачити, чи відбулася там подібна диверсифікація білка.
«Якщо ви хочете знайти надійні біомаркери захворювань і розладів, вам спочатку потрібно встановити надійну відправну точку», — каже Рул. «Ми знаємо, що існують біомаркери в різних людей, але ми не знаємо, який їхній нормальний вихідний рівень у слині, чи залежить це від нашого генетичного походження чи від того, де і як ми живемо та їмо».
Зрештою, дослідження підкреслює потенціал слини як діагностичного інструменту, припускаючи, що стоматологи та дослідники-стоматологи повинні розглядати слину як цінну біологічну рідину. Крім того, швидка еволюція генів, що впливають на здоров’я ротової порожнини, може сприяти розробці персоналізованої медицини, спрямованої на вирішення як стоматологічних, так і системних проблем зі здоров’ям. Це дослідження дає захоплюючий погляд на те, як виникають і урізноманітнюються нові гени серед видів, пропонуючи цінне уявлення про інтригуючий зв’язок між еволюцією, дієтою та здоров’ям порожнини рота.
