Обикновено чуждестранните алпинисти са във фокуса на медийното внимание когато изкатерят Хималаите, но малко от техните постижения биха били възможни без помощта на местните непалски шерпи. Тези смели мъже не са жертвоготовни асистенти на покоряващите върха западни звезди, както медиите често ги описват.
Шерпите обаче са едни от най-надарените планинари в света - дори свръхчовешки надарени, тъй като притежават уникалната способност да се справят с ограничения кислород на голяма надморска височина. Тази тяхна способност се оказва, че дължат на генетична мутация, която ги е дарила с уникален метаболизъм, показва ново проучване.
Непалските шерпи притежават такава физиология, че когато са на високо успяват да използват кислорода по-ефикасно от когато се намират на морското равнище, установява екип от Кеймбриджския университет, съобщава Science Аlert.
Проуването, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, изследва адаптирането към висока надморска височина при планинските народи. Част от проучването са били проби от мускулите на височина от 5 300 м и събиране на данни при каране на колело в базовия лагер на Еверест.
Шерпите (на тибетски - източни хора) са етническа група от високопланинския регион на Непал - Хималаите. За първи път се появяват в района преди около 500 години от Тибет, който е населен с хора от най-малко 6 000 години. Това е достатъчно голям период от време да се случат генетични мутации, които да направят от тях по-адаптирани към условията.
Нивата на кислорода на връх Еверест са една трета от тези на морското равнище и по-малко от 6% от хората могат да го изкачат без кислородни маски, но не и сред шерпите.
Учените винаги са били наясно, че шерпите притежават "свръхгени", които ги правят биологически приспособени към условията по върховете. Например, шерпите имат по-разредена кръв с по-малко хемоглобин и намалени възможности за пренос на кислород, което противно на логиката има предимството да улеснява потока на кръвта. С други думи телата на шерпите ефективно използват малкото наличен кислород в атмосферата.
За да разкрият физиологията на шерпите, екип, воден от проф. Андрю Мъри (Andrew Murray), предприема научна експедиция до главния базов лагер на Еверест. Експедицията, наречена Xtreme Everest 2, проучва физиологията на две групи. В първата група са включени 10 предимно европейски учени, а другата - от 15 шерпи от региона. Извършени са кръвни и мускулни биопсии преди изкачването в Лондон - на учените, а в Катманду - на шерпите, за да се получат данни за техния метаболизъм в ниски райони. Щом групата изкачва базовия лагер, се взимат нови проби, а финални проби - два месеца след като са се аклиматизирали.
Резултатите показват, че дори на нормална височина митохондриите на шерпите - органели, често наричани "електроцентралите на клетката", са по-ефикасни в производството на химическия аденозинтрифосфат (ATP), който позволява трансфер на енергия в клетките.
Освен това мускулната тъкан показва по какъв начин шерпите успяват да преработват кислорода. Те правят това като ограничават количеството на изгаряната телесна мазнина и увеличават до максимум консумацията на глюкоза. Макар мазнините да са превъзходно гориво, те имат своите недостатъци - изразходват повече кислород от глюкозата. Като изгарят повече телесна захар отколкото мазнини, шерпите получават повече калории на всяка единица кислород, която дишат - около 30% повече от останалите хора.
Пробите от различните етапи на експеримента не се променят много при шерпите, но се забелязва постепенна промяна като цяло в групата на хората от ниски височини - оказва се, че те бавно се аклиматизират към височината.
Учените отдават предимствата на шерпите на големи височини на генетични мутации, които бяха идентифицирани в университета в Кеймбридж от мускулните проби.
"Това адаптиране изглежда е свързано с предполагаемото предимство на алела за гена на пероксизома пролифератор-активиращия рецептор А (PPARA). Тези рецептори контролират кръвната захар, складирането и изгарянето на мазнините и начина, по който тялото ще използва произведената енергия. Те се срещат в изобилие у шерпите в сравнение с хората от равнините и който предпочита глюкозата пред мазнините когато трябва да се произведе енергия.
Интересното е, че някои от гените, които помагат на шерпите да дишат по-лесно на големи височини, са наследени от изчезналия Денисов човек. Засега обаче не е ясно дали метаболитният ген е сред тях. При друго проучване бяха идентифицирани пет възможни гена, свързани със способността на тибетците да оцеляват на големи височини, което вероятно се отнася и до шерпите. Два от тях EGL1 и EPAS1 играят роля в регулирането на количеството хемоглобин в кръвта.
"Не всичко се свежда до един ген, разбира се. Наблюдаваме по-добър поток на кръв през капилярите. Те имат и по-гъста капилярна мрежа, така че кислородът е доставян по-добре до тъканите. Но този ген им дава значително предимство", коментират изследователите.
