Біль у колінах і скутість суглобів часто списують на вік. Але вчені знайшли несподіване пояснення: людський хрящ містить приблизно втричі менше речовини, яка пом’якшує навантаження, ніж у шимпанзе, горил та інших людиноподібних мавп. Причина може ховатися в генетичних змінах, що виникли під час еволюції. Дослідники з Кіотського університету та Інституту науки Вейцмана виявили генетичні відмінності, які можуть пояснювати, чому люди набагато частіше страждають на остеоартрит — захворювання, за якого поступово руйнується хрящова тканина суглобів. Справа не лише у віці Хрящ працює як природна амортизація: він допомагає суглобам витримувати навантаження та забезпечує плавний рух кісток. Одну з ключових ролей у цьому відіграють глікозаміноглікани (GAG) — довгі ланцюги цукрів, які утримують воду й допомагають хрящу протистояти стисканню. Науковці порівняли зразки людського хряща зі зразками людиноподібних мавп і виявили разючу різницю: у людей загальний вміст GAG був приблизно на 62% нижчим. Різниця спостерігалася в усіх досліджених суглобах — від плечей до пальців. Рівень цих речовин у людському хрящі був у 2,6–4 рази нижчим, ніж у мавп. Вчені перевірили мільйони генетичних відмінностей Щоб з’ясувати причину, дослідники проаналізували геноми людей і людиноподібних мавп, а також використали генетичні дані неандертальців і денисівців. Команда виявила близько 5,7 мільйона змін в окремих літерах ДНК, характерних для всіх перевірених людських геномів, але відсутніх у досліджених мавп. Приблизно 561 тисяча таких змін припадала на ділянки ДНК, які можуть керувати активністю генів. Це своєрідні перемикачі, що визначають, коли ген працює, у якій тканині та наскільки активно. Дослідники протестували близько 15 тисяч таких ділянок у клітинах людського хряща. Виявилося, що людські версії деяких генетичних перемикачів змінювали активність генів порівняно з давнішими, мавпячими версіями. Особливо помітними були зміни в генах, які беруть участь у виробленні та підтриманні глікозаміногліканів. Із 21 гена цієї групи, активність яких відрізнялася, 17 працювали менш активно в людських клітинах. Чому це могло зробити суглоби вразливішими Менша активність генів сама по собі ще не доводить, що в тканині буде менше певної речовини. Тому вчені окремо перевірили сам хрящ. Вони дослідили 139 невеликих зразків із восьми типів суглобів, отриманих від 42 людей і семи людиноподібних мавп. Результати підтвердили генетичні спостереження: людський хрящ містив значно менше GAG. Цю різницю не вдалося пояснити лише віком, статтю чи механічним навантаженням на суглоби. Це важлива деталь. Наприклад, у людей вміст GAG був нижчим і в лікті, який зазвичай зазнає меншого навантаження, ніж у мавп, і в кульшовому суглобі, який, навпаки, у людей навантажується сильніше. Отже, дослідники припускають, що відмінності могли сформуватися не просто через спосіб життя, а частково через генетичні зміни, накопичені в ході еволюції. Чи означає це, що артрит закладений у наших генах? Остеоартрит — найпоширеніше захворювання суглобів у людей. Попередні дослідження також показували, що в хрящі пацієнтів із цією хворобою вміст GAG може бути на 25–38% нижчим, ніж у здоровій тканині. Тепер учені виявили, що різниця між людьми та людиноподібними мавпами ще більша. Це породжує припущення: людські суглоби можуть мати певний біологічний недолік ще до того, як починають зношуватися з віком. Однак дослідження не доводить, що низький рівень GAG безпосередньо спричиняє остеоартрит у конкретної людини. Для цього потрібні подальші дослідження, які покажуть, чи справді така особливість підвищує індивідуальний ризик захворювання. Людиноподібні мавпи теж хворіють на остеоартрит, хоча, за даними дослідників, це трапляється значно рідше. Чи можна буде захистити хрящ у майбутньому? Один із можливих напрямків подальших досліджень — з’ясувати, чи можна впливати на рівень глікозаміногліканів або пов’язані з ними механізми. Наприклад, ін’єкції гіалуронової кислоти — різновиду GAG — уже застосовують для лікування остеоартриту коліна. Проте докази їхньої ефективності неоднозначні, а чи допоможе збільшення GAG усунути виявлену різницю між людським і мавпячим хрящем, поки невідомо. Дослідники також не впевнені, чому саме виникли ці генетичні зміни. Можливо, вони були побічним наслідком еволюції інших людських особливостей. Не виключено й те, що природний добір сприяв таким змінам з причин, які ще належить з’ясувати. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, не означає, що еволюція прирекла людей на артрит. Але воно відкриває новий напрямок пошуку: можливо, частина вразливості наших суглобів пов’язана не лише з віком і навантаженнями, а й із тим, як змінювалася наша ДНК протягом еволюції.