Збільшення обсягу плазми крові допомогло тибетським шерпам адаптуватися до гіпоксії

Дослідники виявили ще одну рису, яка допомагає тибетським шерпам адаптуватися до гіпоксії, повідомляється в. У порівнянні з живучими в Андах індіанцями кечуа у них більш високий обсяг плазми крові, при цьому кількість гемоглобіну в крові у обох популяцій виявилося порівнянно. За рахунок збільшення обсягу плазми концентрація гемоглобіну в крові у шерпів залишається досить низькою, порівнянною з показниками жителів рівнин. При цьому низька концентрація гемоглобіну пов'язана з більшим репродуктивним успіхом у тибетських жінок і кращою витривалістю у чоловіків.

Жителі Тибету і Анд служать прикладом успішної адаптації до життя на високогір'ї. Причому вони адаптувалися до гіпоксії різними способами. У тибетців з'явилися поодинокі мутації в генах і Обидва гени кодують суб'єдиниці фактора транскрипції, який регулює експресію генів, пов'язаних з клітинною відповіддю на гіпоксію. Варіант гена тибетці успадкували від вимерлих денисівських людей і він практично не зустрічається в інших популяціях. У жителів Анд з'явилася одинична мутація тільки в гені причемне та, що у тибетців. Крім того, порівняно з жителями рівнин у них спостерігається підвищена концентрація гемоглобіну в крові. А у тибетців вона майже така ж, як у людей, що живуть на рівні моря або на невеликій висоті. Не дуже висока концентрація гемоглобіну пов'язана з більшою кількістю успішних вагітностей у тибетських жінок і кращою витривалістю у чоловіків порівняно з іншими народностями, що живуть на Тибетському плато.

Дослідники не виявили генетичних адаптацій, пов'язаних з концентрацією гемоглобіну у тибетців, тому припустили, що більш низька в порівнянні з жителями Анд концентрація гемоглобіну у тибетців обумовлена більшим об'ємом плазми крові. Цим можна було б пояснити знижену концентрацію гемоглобіну у них в крові. Американські, британські, канадські та перуанські дослідники вирішили перевірити цю гіпотезу.

Автори запросили 20 шерпів, уродженців району Кхумбу, розташованого на висоті 5050 метрів, і 19 індіанців кечуа, які народилися і живуть у перуанському місті Серро-де-Паско, яке розташоване на висоті 4380 метрів. Дві інші групи, що складалися з 16 і 20 учасників, складалися з жителів рівнинних районів. Фізіологічні показники учасників першої з них досліджували на висоті 244 метри над рівнем моря, другої - на висоті 5050 метрів після 10-денної адаптації. Всі учасники експерименту були чоловіками. У них брали кров на аналіз і вимірювали гематокрит (об'єм еритроцитів у крові), концентрацію гемоглобіну, об'єм крові та обсяг плазми крові. Також в учасників вимірювали частоту серцевих скорочень, ударний обсяг лівого шлуночка і максимальне споживання кисню.

В результаті найвищий гематокрит виявився у індіанців кечуа, у шерпів він був нижче, ніж у уродженців Анд, але трохи вище, ніж у жителів рівнин. При цьому обсяг крові у кечуа і тибетців був порівняний. Як і припускали дослідники, виявилося, що у тибетців обсяг плазми крові був вище, ніж у жителів Анд. Загальна кількість гемоглобіну у індіанців кечуа виявилася найвищою, у шерпів воно було трохи менше, але все ж вище, ніж у уродженців рівнин. У шерпів і жителів рівнин максимальне споживання кисню корелювало з гемоглобіновою масою. У кечуа дослідники цієї залежності не виявили.

Автори підсумовують, що вивчаючи адаптацію до високогірних умов, варто орієнтуватися не на концентрацію гемоглобіну, а займатися волюметричними вимірами. Можливо, гемоглобінова маса та обсяг плазми крові є характеристиками фенотипу, який важливий при адаптації до умов високогір'я.

Тибетці адаптувалися не тільки до гіпоксії, а й обзавелися додатковим захистом від ультрафіолету. У них виявили варіант гена метилентетрагідрофолатредáази, який забезпечує підвищені рівні фолату і гомоцистеїну в крові.