Tijekom tisuća godina, ljudi koji žive visoko u argentinskim Andama pili su vodu od koje bi većina drugih ljudi ozbiljno oboljela. U tom području arsen iz vulkanske podloge prirodno prelazi u podzemne vode, pa lokalni izvori sadrže razine ovog toksičnog metaloida koje bi za većinu populacije predstavljale ozbiljan zdravstveni rizik. No za jednu skupinu ljudi sa sjevera Argentine čini se da je prirodna selekcija s vremenom stvorila neobičnu genetsku prednost.
Prema analizi DNK ljudi iz zapadnog dijela Južne Amerike, jedna populacija u argentinskim Andama nosi gensku varijantu koja im vjerojatno pomaže da arsen sigurnije metaboliziraju.
Kako se tijelo nosi s arsenom?
Kada arsen uđe u organizam, enzimi ga pretvaraju u nekoliko različitih kemijskih oblika. Jedan od njih, takozvani monometilirani arsen (MMA), posebno je toksičan. Kasniji oblik, dimetilirani arsen (DMA), tijelo lakše izlučuje urinom.
Upravo je tu znanstvenike zaintrigirala jedna važna razlika: ljudi iz mjesta San Antonio de los Cobres u argentinskoj regiji Puna de Atacama stvarali su manje tog toksičnog međukoraka, a više oblika koji se lakše izlučuje. Drugim riječima, činilo se da njihova tijela arsen obrađuju učinkovitije i sigurnije od većine drugih ljudi.
Život s razinama arsena koje su višestruko više od preporučenih
San Antonio de los Cobres nalazi se na oko 3775 metara nadmorske visine. Do 2012. godine, kada je ondje uveden sustav filtracije, voda za piće sadržavala je oko 200 mikrograma arsena po litri, otprilike 20 puta više od granice od 10 mikrograma po litri koju preporučuje Svjetska zdravstvena organizacija.
Ipak, to je područje naseljeno tisućama godina, najmanje 7000, a možda i do 11.000 godina.
Znanstvenike je upravo ta činjenica dugo zbunjivala. Kako je moguće da ljudi generacijama žive u okolišu s toliko visokom izloženošću arsenu?
Od urina do genetike
Još 1995. godine znanstvenici su primijetili da žene iz argentinskih Anda imaju jedinstvenu sposobnost metaboliziranja arsena, što se vidjelo kroz metabolite prisutne u njihovu urinu.
Kako bi otkrili krije li se odgovor u genetici, istraživači su analizirali DNK 124 žene iz San Antonija de los Cobres, koristeći uzorke uzete brisom obraza. Zatim su usporedili njihove genetske podatke s javno dostupnim genomskim bazama iz Perua i Kolumbije. Posebnu pažnju usmjerili su na gen AS3MT, za koji se i ranije pretpostavljalo da ima važnu ulogu u metabolizmu arsena.
Gen koji bi mogao štititi
Ono što su pronašli bio je skup genetskih varijanti u blizini gena AS3MT koje snažno utječu na način na koji tijelo obrađuje arsen. Te su varijante bile znatno češće među ljudima iz San Antonija de los Cobres nego među genetski sličnim populacijama iz Perua i Kolumbije.
Čini se da te genske varijante pomažu tijelu da arsen učinkovitije pretvori u oblike koji se mogu sigurnije izlučiti urinom, čime se smanjuje nakupljanje najtoksičnijih međuprodukata.
Drugim riječima, moguće je da je prirodna selekcija tijekom tisuća godina pogodovala upravo onim ljudima koji su imali veću otpornost na arsen.
Rijetka, ali važna ljudska prilagodba
Iako je arsen prisutan u podzemnim vodama mnogih dijelova svijeta, malo je zajednica bilo tako dugo izloženo tako visokim razinama. Upravo zato ovaj primjer znanstvenici smatraju iznimno važnim. Riječ je o jednom od rijetkih jasnijih dokaza da se čovjek može genetski prilagoditi toksičnim kemikalijama iz okoliša.
Kasnija istraživanja sugeriraju da se slični genetski signali možda javljaju i kod drugih andskih populacija koje su generacijama bile izložene arsenu, što dodatno podupire ideju da dugotrajna izloženost može potaknuti razvoj genetske tolerancije.
Što nam ovo govori?
Ova priča ne govori samo o Andama i arsenu. Govori i o tome koliko su ljudsko tijelo i evolucija sposobni odgovoriti na ekstremne uvjete, ako za to imaju dovoljno vremena.
Od manjka kisika na velikim nadmorskim visinama do otrovnih kemikalija u vodi, priroda nas stalno podsjeća da život nije statičan, nego iznenađujuće prilagodljiv.
I možda je upravo to ono što ovu studiju čini toliko fascinantnom: dok većina nas arsen doživljava isključivo kao prijetnju, jedna je ljudska zajednica, čini se, kroz tisućljeća razvila način da s njim živi.
Tekst: Sciencealert.com
Foto: Freepik
MOGLO BI VAS ZANIMATI: Crtanje fraktala: tiha metoda koja će vam pomoći da smirite psihu