Защо аспиринът е отровен за котки

Аспиринът - най-често използваният медикамент на Земята - всъщност е изключително токсичен за повечето представители на семейство котки.

Лекарство за едно животно съвсем спокойно може да бъде отрова за друго. Да вземем за пример аспирина – той е един от най-популярните медикаменти на пазара и ние редовно го ползваме като болкоуспокояващо, противовъзпалително или дори като мек антикоагулант при ежедневен прием. Но се оказва, че котките са изключително чувствителни към аспирин и дори едно хапче с по-висока доза може да се окаже смъртоносно за тях. Ветеринарите понякога предписват аспирин на котки, но само при изключително стриктно контролирани дози.

Проблемът се крие в това, че котките не могат да разграждат аспирина ефективно. На тях им отнема доста дълго време, за да могат да го отделят от тялото си, така че е сравнително лесно да натрупат токсични концентрации. Този дефект е наистина необичаен – хората очевидно не страдат от него, нито пък кучетата. Въпреки това изглежда, че всички котки споделят същия проблем – от домашните ни любимци до африканските лъвове.

Всички представители на семейство котки не притежават гена UGT1A6, необходим за разграждането на ацетилсалициловата киселина. Снимка: wildcatfamily.com

Бину Шреста (Binu Shrestha) от Tufts University School of Medicine е открил, че котките може да са развили своята странна чувствителност вследствие на техния начин на живот като силно специализирани ловци. Зависимостта им към месото може в крайна сметка да e превърнала аспирина в техния криптонит.

Нашият черен дроб разгражда аспирина с помощта на протеин наречен UGT1A6, който се кодира от ген със същото име. През 1997 г. Майкъл Коорт (Michael Court), който ръководи изследванията на Шреста показва, че котешката версия на този протеин почти не се произвежда в черния дроб. Генът му е буквално „надупчен“ от мутации, което му пречи да произведе работещ протеин – точно като рецепта за готвене с липсващи стъпки. С други думи става дума за псевдоген.

И това всъщност е сравнително стар проблем. Шреста проследил гените при 18 вида котки, от гепарди до тигри и открил, че всички те споделят едни и същи 4 пагубни мутации. Някои линии дори са натрупали повече. Общият предшественик на всички модерни котки най-вероятно е бил точно толкова чувствителен към аспирин (по редно е да се каже подобните на аспирин естествени съединения), колкото и домашните ни котки.

Представителите на семейство Котки (Felidae) спадат към групата на "свръхмесоядните" хищници. Снимка: Wikipedia

Но този проблем не е ограничен само при котките. Шреста проверил състоянието на UGT1A6 и при други хищници и установил два други вида – кафявата хиена и северния морски слон – които също имали неработещи версии на гена (ако имате досег до такива животни съответно не им давайте аспирин).

Генът е активен и работещ при много други групи месоядни животни, включително другите три вида хиени, кучетата, мечки, мангусти и миещите мечки. Тогава какво разграничава котките, морския слон и кафявата хиена от останалите хищници? Шреста смята, че отговорът се крие в тяхната диета. И трите животни са от групата на т.нар. „хипермесоядни”, което означава, че месото съставлява повече от 70% от тяхната диета. За сравнение мечките и кучетата се определят като „мезомесоядни”, което означава, че те поемат и растителна храна.

Също като много други детоксифициращи протеини, UGT1A6 се е развил, за да помага на животните да се справят с хилядите опасни химикали съдържащи се в растенията, които поемат с храната. За животните, които се хранят с растения, дори не съвсем редовно, тези гени са изключително ценни. Индивиди с повредени копия на тези гени биха били принудени да стеснят значително разнообразието на диетата си и това би ги поставило в неравностойно положение спрямо тези, при които гените работят нормално.

Но ако менюто на животното се състои основно от месо, то няма толкова непосредствена нужда от този род защита срещу субстанции от растителен произход. Така гените стават по-малко нужни и съответно незадължителни. Индивидите с повредени версии на гените могат да оцеляват точно толкова добре колкото и тези с работещи копия, така че нарушените гени лесно се разпространяват в популацията. По този начин предците на съвременните котки постепенно са натрупали мутации, които са обезвредили техните UGT1A6 гени. Еволюцията е безпощадна в това отношение – тя винаги е работила на принципа „ако не го ползваш – го губиш” (“use it or lose it”).

UGT1A6 обаче не е единственият ген, който е преминал през тази съдба. Котките имат също ниски нива на амилаза в слюнката си, ензим който стартира процеса на разграждане на въглехидратите. И за разлика от много други бозайници те нямат сладък вкус, защото тяхното копие на Tas1r2 – ген участващ във вкусовата рецепция – също е псевдоген. Всички тези събития може да са в резултат на тяхното постепенно разграничаване от растителните храни.

Но това съвсем не е цялата история. Другите хиени, мангустите и невестулките също се смятат за свръхмесоядни, а техните копия на UGT1A6 си работят просто прекрасно. Това означава, че месната диета не е предразположила животните да инактивират този ген, а по-скоро е логичния фактор, който е подпомогнал загубата на функцията на гена. Нещо друго най-вероятно е повлияло загубата на този ген при котките, кафявата хиена и северния морски слон, но не и при техните роднини. Шреста има идея за това какво може да го е породило.

Съвременните родове котки са еволюирали от общ предшественик преди около 11 милиона години. Преди това се наблюдава мистериозна липса на каквито и да било котешки фосили – т.нар. “cat gap”, който продължава от преди 23 до преди 17 милиона години. Възможно е по време на този период древните котки да се претърпели т.нар. “genetic bottleneck” – техните популации са били изключително малочислени и мутациите възникнали в малкото оцелели индивиди лесно се предавали на тяхното поколение, включително и повредената версия на UGT1A6. Вероятно не е съвпадение, че северния морски слон наскоро е преминал през подобен bottleneck период.

Източник: Ed Yong, Not Exactly Rocket Science

По материали от: Shrestha, B., Reed, J., Starks, P., Kaufman, G., Goldstone, J., Roelke, M., O’Brien, S., Koepfli, K., Frank, L., & Court, M. (2011). Evolution of a Major Drug Metabolizing Enzyme Defect in the Domestic Cat and Other Felidae: Phylogenetic Timing and the Role of Hypercarnivory PLoS ONE, 6 (3) DOI: 10.1371/journal.pone.0018046