Питер Элиас и его коллега дерматолог Мэри Уильямс принялись развивать эти идеи. Эволюция предков человека проходила в африканской саванне, в экстремально жарких засушливых условиях. Как вы помните, у гоминин поменялся тип терморегуляции: волосяной покров исчез, и древние люди стали активно потеть. С точки зрения борьбы с перегревом это хорошо, но обезвоживание — страшная вещь. Поэтому, рассуждали Элиас и Уильямс, задача выглядела так: когда необходимо охлаждаться — потей, но в других ситуациях максимально экономь воду. Так что эволюционировала не только эффективность потовых желез — развивались и барьерные свойства кожи. Вот для того, чтобы пропускать как можно меньше влаги, кожа наших предков и потемнела. Ультрафиолет тут тоже, конечно, играл свою роль, но хитрым образом. Известно, что большие дозы ультрафиолета приводят к повреждениям кожи и ухудшают ее защитные свойства. Однако, по некоторым данным, в небольших количествах ультрафиолет, напротив, может усиливать кожный барьер и улучшать антимикробную защиту{10}. Меланин в эпидермисе, не пропуская ультрафиолет в более глубокие слои и защищая кожу от ожогов, обращает вредное действие солнечного излучения в полезное{11}.
В ряде статей Элиас и Уильямс критикуют другие гипотезы, прежде всего мейнстрим «D3 + B9». Исследователи полагают, что у людей, мигрировавших на север, действительно ощущался дефицит витамина D, однако борьба за витамин не сводилась к посветлению кожи. Помимо меланина, в коже существует другой эффективный поглотитель ультрафиолета — транс-урокановая кислота, образующаяся из белка филаггрина. Оказывается, у 8–10 % северных европейцев распространена мутация гена филаггрина FLG, при которой в коже содержится меньше этого белка, а следовательно, и транс-урокановой кислоты. У носителей этой мутации, в кожу которых проникает больше ультрафиолета, уровень витамина D в крови выше в среднем на 10 %{12}. Эти и другие генетические изменения, связанные с синтезом и метаболизмом D3, обеспечили жителям Севера достаточное количество важного витамина, а вовсе не такой грубый механизм, как ослабление пигментации{13}.
Почему же у жителей Евразии кожа посветлела? Элиас и Уильямс, как и Макинтош, полагают, что у обитателей северных широт в конце ледникового периода, когда вымерли мамонты и прочая мегафауна, ощущался сильный дефицит белка. Кроме того, на севере холодно, и для поддержания температуры тела нужно усиленно питаться. Известно, утверждают авторы, что при хроническом недоедании у детей наблюдается «гипопигментация» — посветление кожи и волос
[53]. Синтез меланина, перемещение меланосом в клетки эпидермиса — все это требует энергетических затрат. Вдобавок при шелушении кожи меланин постоянно теряется, а это непозволительная роскошь при плохом питании. Вот вам и простая причина исчезновения меланина — экономия пищевых ресурсов, которые стало возможным направить на более насущные нужды.
Надо сказать, в поздних статьях Элиас и Уильямс признавали, что в высоких широтах посветление кожи все-таки могло быть полезным и для синтеза витамина D, но отводили этому процессу скромную роль.
Итак, барьерная гипотеза против витаминной. Кто кого?
В течение нескольких лет продолжается полемика сторонников конкурирующих гипотез. Конечно, в барьерной концепции много дыр{15}, {16}. Эта модель не объясняет, почему в ответ на УФ-излучение возникает загар. Противоречит ей то, что темнее всего кожа у людей отнюдь не в самых засушливых областях планеты, а там, где наиболее жесткий ультрафиолет, будь то Мозамбик в Африке или Бугенвиль в Меланезии. Очень веский довод в пользу «классики» «D3 + B9» — корреляция между интенсивностью УФ и цветом кожи. Удастся ли показать подобную связь с уровнем влажности? Сомневаюсь.
Оппоненты не сдаются и выдвигают все новые и новые доводы в поддержку своей концепции.
В 2018 году раздался примиряющий глас. Группа авторов из Великобритании и Австралии, уже известных нам по исследованиям генетики метаболизма фолатов, попыталась объединить все лучшее, что есть в конкурирующих моделях. По большому счету гипотеза «D3 + B9» и барьерная концепция не противоречат друг другу. Более того, и фолиевая кислота, и витамин D могут участвовать во многих процессах, включая и антимикробную защиту, и регуляцию проницаемости кожи, и адаптацию к жаре или холоду, и даже само образование кожного пигмента. Так, фолаты регулируют продукцию тетрагидробиоптерина
[54], а это вещество необходимо для синтеза меланина. Получается, что меланин защищает фолиевую кислоту от распада, а фолаты влияют на кожную пигментацию. Вдобавок тетрагидробиоптерин играет роль в расширении сосудов, а это — реакция на перегрев, позволяющая эффективнее охлаждаться. По некоторым данным, витамин D может участвовать как в формировании жировой ткани, так и в ее переработке с выделением тепла — а это важно, чтобы не замерзнуть в высоких широтах. Видите, как все взаимосвязано?
В сумме у авторов новой модели получается, что в ходе эволюции цвет кожи подстраивался под ультрафиолет, чтобы регулировать уровень фолатов и витамина D, а те уже, в свою очередь, и защищали ДНК в клетках кожи от повреждений, и укрепляли кожный барьер, и усиливали антимикробную защиту, и помогали, когда нужно, согреться или охладиться и т. д. Помимо этого, посветление кожи на севере, конечно, могло давать дополнительные выгоды благодаря высвободившейся энергии и экономии пищевых ресурсов. Параллельно с изменением цвета кожи происходили другие генетические перестройки, нацеленные на то, чтобы и фолаты, и витамин D работали в организме максимально эффективно{17}. Как видите, тут соединены и витаминная гипотеза, и барьерная, и микробная, и ряд других.
Неужели от конкуренции гипотез ученые перешли к их синтезу? Пока что Элиас и Уильямс непримиримы и в ответной статье продолжают беспощадно громить оппонентов{18}. Похоже, ждать от них милости в ближайшее время не придется, так что жарким спорам быть. Во имя науки, конечно же.
Глава 35. Витаминные страсти
В некой параллельной вселенной, где всегда хорошая погода и давно наступил коммунизм, молодой и перспективный ученый направил всю мощь своего превосходного ума на решение важного научного вопроса. Ученый сформулировал гипотезу, разработал эксперимент, который подтвердит или опровергнет гениальную догадку (почти наверняка, конечно, подтвердит — на то догадка и гениальная). Разумеется, в этом справедливом обществе доступно все необходимое оборудование, чтобы провести опыты любой сложности. Для эксперимента нужны люди — добровольцы, но в желающих лечь на алтарь науки тоже недостатка нет. Эксперимент проведен, получен убедительный результат, который решил мучившую многие поколения проблему раз и навсегда. Публикации, фанфары, восторг публики. Вперед, к новым научным вершинам!
