Особенности метаболизма коренных народов Приамурья

В основе процесса адаптации лежат биохимические изменения, ведущими из которых являются изменения активности ферментов в результате возможных изменений каталитических свойств молекул ферментов уже имеющихся в клетке; каталитических свойств ферментов за счет изменений в изоферментных спектрах, возникающих благодаря перестройкам в системах регуляции активности генома; концентраций ферментов вследствие изменений скорости процессов биосинтеза или инактивации фермента; физико-химических свойств среды клетки, в которой локализованы ферменты; концентрации субстратов, кофакторов и эффекторов за счет изменений проницаемости клеточных мембран. Адаптивный ферментативный структурный след проявляется в организме как результат биохимических изменений активности ферментов, направленный к адаптации организма к новым условиям. Особенности метаболизма предопределяют особенности пищевого рациона аборигенов.

Химические вещества в организме подвергаются двум основным реак­циям биотрансформации: 1 – модификация, создающая или освобождающая функциональные группы и 2 – конъюгация, присоединяющая к последним другие группы или молекулы. Наиболее часто метаболизм происходит именно в такой последовательности, но при наличии в молекуле химического вещества функциональных групп она может сразу же подвергнуться конъюгации.

В 1 фазе (модификация) химическое вещество подвергается гидролизу и окислению. Здесь наиболее важной является локализованная в основном в мембранах эндоплазматической сети система цитохрома Р-450, называемой также микросомальной системой метаболизма или монооксигеназной системой.

Во 2 фазе метаболизма (конъюгация) наиболее важными являются ферменты, относящиеся к классу трансфераз. Большинство этих ферментов находится в гиалоплазме (цитозоль). Присоединение ацетила (ацетилирование) идет с участием ацетилтрансфераз.

Функциональное состояние системы биотрансформации, в первую очередь, зависит от наследственных факторов. В зависимости от наследственно детерминированной активности ряда ферментов биотрансформация веществ может осуществляться различными метаболическими путями. Различают следующие варианты скорости биотрансформации веществ, определяемые генотипом: «быстрое окисление» – «медленное окисление», «быстрое ацетилирование» – «медленное ацетилирование».

Например, для жителей Восточной Азии характерна следующая наследственная особенность обмена веществ – «медленное» окисление. Известно, что многие монголоиды даже от небольших доз спиртного быстро пьянеют и могут получить сильную интоксикацию. Это связано с накоплением в крови этилового ацетальдегида, образующегося при окислении алкоголя ферментами печени. Алкоголь биотрансформируется в печени в два этапа: сначала превращается в токсичный этиловый альдегид, а затем окисляется с образованием безвредных продуктов, которые выводятся из организма. Скорость работы ферментов первого и второго этапов (алкогольдегидрогеназы и ацетальдегидрогеназы) задается генетически. Для коренного населения Восточной Азии характерно сочетание «быстрых» ферментов первого этапа с «медленными» ферментами второго этапа. В этом случае при приеме спиртного этанол быстро перерабатывается в альдегид (первый этап), а его дальнейшее удаление (второй этап - окисление) происходит медленно. Такая особенность связана с сочетанием двух мутаций, влияющих на скорость работы упомянутых ферментов. Предполагается, что высокая частота этих мутаций (30-70 %) есть результат адаптации к некоторым факторам среды.

В таблице 23 приведены данные о типах второго этапа биотрансформации – «ацетилирования» среди разных популяций [68] .

Таблица 23. Распределение в популяции типов биотрансформации