Φυματίωση : Έτσι μετέβαλε εξελικτικά το ανοσοποιητικό μας σύστημα

0
Φυματίωση-:-Έτσι-μετέβαλε-εξελικτικά-το-ανοσοποιητικό-μας-σύστημα

Σκεφτείτε τις χειρότερες πληγές της ανθρωπότητας και σε όλους έρχεται στο μυαλό ο Μαύρος Θάνατος, η Ισπανική γρίπη και ο COVID-19.

Εκατομμύρια έχουν πεθάνει σε αυτές τις θανατηφόρες πανδημίες, αλλά τα ποσοστά τους χάνουν σε σύγκριση με εκείνη της φυματίωσης (TB), η οποία έχει σκοτώσει περισσότερους από 1 δισεκατομμύριο ανθρώπους τα τελευταία 2000 χρόνια – και εξακολουθεί να σκοτώνει 1,5 εκατομμύριο ανθρώπους παγκοσμίως κάθε χρόνο.

Αλλά πώς και πότε η φυματίωση έγινε τόσο θανατηφόρα υπήρξε από καιρό ένα μυστήριο. Τώρα, εντοπίζοντας την εξέλιξη μιας γονιδιακής παραλλαγής που κάνει τους ανθρώπους πιο ευάλωτους στην ασθένεια, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρακολουθήσουν την άνοδο και την πτώση της φυματίωσης τα τελευταία 10.000 χρόνια – και έχουν δείξει πώς αναδιαμόρφωσε το ανοσοποιητικό σύστημα των ανθρώπων που ζουν Ευρώπη της Εποχής του Σιδήρου.

Εξελικτική ερμηνεία

«Είμαστε [όλοι] απόγονοι ανθρώπων που επέζησαν μετά από επιδημίες», λέει ο συγγραφέας Lluis Quintana-Murci, γενετιστής πληθυσμού στο Ινστιτούτο Pasteur και στο Κολέγιο της Γαλλίας.

Αυτό το άρθρο βοηθά στον εντοπισμό «ποιοι είναι οι πραγματικοί παθογόνοι παράγοντες που έχουν αλλάξει το DNA μας και μας έκαναν πιο ανθεκτικούς».

Οι πρώτες ενδείξεις φυματίωσης προέρχονται από σκελετούς που θάφτηκαν στη Μέση Ανατολή πριν από 9000 χρόνια, λίγο μετά την εφεύρεση της γεωργίας.

Αλλά η παραλλαγή που σκοτώνει τους ανθρώπους σήμερα – Mycobacterium tuberculosis – εμφανίστηκε πριν από 2000 χρόνια, όταν οι άνθρωποι ζούσαν σε πυκνότερους οικισμούς δίπλα σε οικόσιτα ζώα, συχνά δεξαμενές ανάπτυξης της φυματίωσης.

Πριν από δύο χρόνια, ο απόφοιτος φοιτητής του Πανεπιστημίου του Παρισιού Gaspard Kerner ανακάλυψε ότι οι άνθρωποι διατρέχουν πολύ μεγαλύτερο κίνδυνο να νοσήσουν σοβαρά, κατόπιν μόλυνσης από φυματίωση εάν κληρονόμησαν δύο αντίγραφα μιας σπάνιας παραλλαγής του ανοσοποιητικού γονιδίου TYK2, που ονομάζεται P1104A.

Συνειδητοποίησε ότι ανιχνεύοντας τη συχνότητα αυτής της παραλλαγής στα 1013 ευρωπαϊκά γονιδιώματα από τα τελευταία 10.000 χρόνια, είχε ένα «χρυσό» εργαλείο για να ανιχνεύσει πώς το ανοσοποιητικό γονίδιο συνυπήρχε με τη φυματίωση, λέει ο Quintana-Murci, ο οποίος προσέλαβε τον Gaspard ως καθηγητή μεταδιδακτορικού στο Ινστιτούτο Παστέρ.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η μετάλλαξη P1104A ήταν αρχαία – την εντόπισαν σε DNA από έναν αγρότη που ζούσε πριν από 8500 χρόνια στην Ανατολία (σημερινή Τουρκία) και υπολόγισε ότι η μετάλλαξη προέκυψε τουλάχιστον 30.000 χρόνια πριν.

Οι αγρότες της Ανατολίας και οι βοσκοί της Yamnaya διέδωσαν αυτήν την παραλλαγή γονιδίου καθώς μετακόμισαν στην Κεντρική Ευρώπη.

Μελετώντας τις αλλαγές στη συχνότητα της παραλλαγής με την πάροδο του χρόνου, οι ερευνητές υπολόγισαν ότι περίπου το 3% του πληθυσμού μετέφερε το γονίδιο μέχρι περίπου 5000 χρόνια πριν.

Μέχρι τα μέσα της Εποχής του Χαλκού, πριν από περίπου 3000 χρόνια, το 10% των Ευρωπαίων είχε το χαρακτηριστικό. Αλλά από τότε, η συχνότητά της έπεσε στο 2,9% – το ίδιο ποσοστό με τους σημερινούς Ευρωπαίους.

Η απότομη πτώση συμπίπτει με την εμφάνιση της σύγχρονης παραλλαγής της TB (φυματίωσης), σύμφωνα με αρχαίες μελέτες DNA.

Παραλλαγή και θνητότητα

Ο Quintana-Murci και η ομάδα του πραγματοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών σχετικά με το πώς το μέγεθος του πληθυσμού και η μετανάστευση επηρέασαν τη συχνότητα του γονιδίου. Προτείνουν ότι η φυματίωση σκότωσε ή προκάλεσε σοβαρή αρρώστια στο ένα πέμπτο αυτών με τα δύο αντίγραφα της παραλλαγής, μερικοί από τους οποίους είχαν απογόνους που επέζησαν μετά το τέλος της Εποχής του Χαλκού, πριν από 2000 χρόνια.

Ως αποτέλεσμα, η φυσική επιλογή έδρασε έντονα και γρήγορα για να εξαλείψει τη θανατηφόρα παραλλαγή γονιδίου σε χαμηλά επίπεδα, αναφέρουν οι ερευνητές σήμερα στο The American Journal of Human Genetics.

«Οι μολυσματικές ασθένειες είναι η ισχυρότερη εξελικτική πίεση που αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι», λέει ο Quintana-Murci. Στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα, Tempe, η μοριακή ανθρωπολόγος Anne Stone συμφωνεί.

Έχοντας τα δύο αντίγραφα της παραλλαγής γονιδίου, λέει, «δε θα ήταν καλό αν η φυματίωση ήταν στην πόλη». Η Stone και άλλοι εξωτερικοί ερευνητές λένε ότι ο χρόνος για την επιλογή στον άνθρωπο και η εμφάνιση της σύγχρονης φυματίωσης ταιριάζουν.

«Είναι συναρπαστικό να βλέπουμε δύο πολύ διαφορετικές σειρές δεδομένων να έχουν παρόμοια αποτελέσματα», λέει η παλαιογενετίστρια Kirsten Bos του Ινστιτούτου Max Planck για την Εξελικτική Ανθρωπολογία.

Λαμβάνοντας υπόψη νέες βάσεις δεδομένων, όπως το UK Biobank και πρόσθετα αρχαία δείγματα DNA παγκοσμίως, αυτό μπορεί να είναι «μόνο η αρχή» μελετών που ανιχνεύουν τη συχνότητα των παραλλαγών για να κατανοήσουν πώς το ανοσοποιητικό μας σύστημα εξελίχθηκε με συγκεκριμένους παθογόνους, λέει ο Sebastien Gagneux, μικροβιολόγος στο Swiss Tropical και το Ινστιτούτο Δημόσιας Υγείας που δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Αλλά υπάρχει επείγουσα ανάγκη σήμερα να γνωρίζουμε πόσο διαδεδομένη είναι η παραλλαγή P1104A, λέει ο Kerner. Είναι σπάνιο σε πληθυσμούς που έχουν δοκιμαστεί στην Ινδία, την Ινδονησία, την Κίνα και σε περιοχές της Αφρικής όπου η φυματίωση είναι ενδημική.

Αλλά περίπου ένας στους 600 Βρετανούς στη βάση δεδομένων Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου φέρει δύο αντίγραφα της παραλλαγής. Διατρέχουν υψηλό κίνδυνο σοβαρής ασθένειας ή θανάτου εάν εκτεθούν σε φυματίωση, λέει ο Kerner.

Tuberculosis has killed more than 1 billion people over the past 2000 years—but how and when it got to be so deadly has…

Δημοσιεύτηκε από Science στις Τετάρτη, 24 Μαρτίου 2021

Γράψτε το σχόλιό σας

Ακολουθήστε το στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

Δείτε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, στο

ΠΗΓΗ: