28 martie 2024, 20:24

Studiu: Moartea Neagră ne-a afectat ADN-ul și ne-a schimbat predispoziția la bolile autoimune

Diabetul, artrita și scleroza multiplă își trag rădăcinile din ciuma bunonică, supranumită și Ciuma Neagră sau Moartea Neagră, cea mai devastatoare pandemie înregistrată în istorie, potrivit unor noi cercetări.

O echipă internațională de oameni de știință care analizează ADN-ul vechi de secole provenit de la victimele și supraviețuitorii pandemiei Morții Negre a identificat diferențele genetice esențiale care au determinat cine a supraviețuit și cine a murit din cauza acesteia, precum și modul în care aceste aspecte ale sistemului nostru imunitar au continuat să se dezvolte de atunci.

Echipa de cercetare include oameni de știință de la Universitatea McMaster, Universitatea din Chicago, Institutul Pasteur și din alte organizații.

Aceștia au analizat și identificat gene care i-au protejat pe unii oameni de devastatoarea pandemie de ciumă bubonică ce a cuprins Europa, Asia și Africa acum aproape 700 de ani, scrie Nauka.bg.

Interesant este faptul că, aceleași gene care cândva asigurau protecție împotriva Morții Negre, sunt acum asociate cu o predispoziție crescută la boli autoimune, cum ar fi boala Crohn (o boală inflamatoare intestinală) și artrita reumatoidă, raportează cercetătorii.

Aceștia au identificat patru gene, toate implicate în producerea de proteine care ne protejează corpul de agenții patogeni invadatori.

S-a dovedit că versiunile acestor gene, numite alele, fie protejează, fie predispun un organism la ciumă.

Moartea Neagră a modelat evoluția umană influențând răspunsul imunitar împotriva agenților patogeni, iar pandemiile ar putea continua să facă acest lucru în viitor, avertizează oamenii de știință.

Selecția naturală a avut loc într-un ritm rapid la supraviețuitori, iar mutațiile genetice, care i-au ajutat pe oameni să supraviețuiască ciumei i-au lăsat expuși unui risc crescut pentru boli cronice, spun cercetările recente, publicate în Nature.

„Când apare o pandemie de asemenea magnitudine – care ucide 30% până la 50% din populație – este obligatoriu să existe o selecție pentru alelele de protecție la oameni, adică oamenii sensibili la agentul patogen circulant vor ceda. Chiar și un mic avantaj face diferența între supraviețuire sau moarte. Desigur, acei supraviețuitori care au vârsta de reproducere își vor transmite genele mai departe”, a explicat genetician specialist în evoluție, prof. Hendrik Poinar, directorul Centrului ADN Antic al McMaster, într-un comunicat al universității.

Cum a făcut ciuma ca organismul să se atace singur?

Unele dintre rămășițele de ADN provin de la cadavrele aruncate într-o groapă comună din East Smithfield, în afara Londrei. Înregistrările istorice și datarea cu radiocarbon au dezvăluit că toți au murit între 1348 și 1349.

Analiza a arătat că cei cu o variantă genetică de protecție, cunoscută sub numele de ERAP2 au avut în jur de 40% până la 50% mai multe șanse de a supraviețui epidemiei.

„Este absolut surprinzător să găsim așa ceva în genomul uman”, spune geneticianul Luis Barreiro, profesor de medicină genetică la universitatea din Chicago.

„Avantajele acestei selecții naturale identificate vreodată la om sunt printre cele mai puternice dovezi care arată cum un singur agent patogen poate avea un impact atât de mare asupra evoluției sistemului imunitar”, a explicat savantul.

Sarcina unei gene este de a produce proteinele care distrug microbii invadatori și de a arăta sistemului imunitar fragmentele rămase, pregătindu-l mai eficient pentru a recunoaște și neutraliza pe viitor, inamicul.

Gena vine în diferite versiuni – cele care funcționează bine și cele care nu fac nimic – și un individ primește câte o copie de la fiecare părinte. Așa că cei norocoși, cu cele mai multe șanse să supraviețuiască, au moștenit o versiune a genei cu o funcționare  superioară de la părinții săi, spun autorii.

Supraviețuitorii au avut copii și au transmis acele mutații utile, astfel încât acestea au devenit dintr-o dată mult mai comune, și astfel, pe măsură ce valuri de pandemie au apărut din nou și din nou în secolele următoare, rata mortalității a scăzut.

„Este uriaș să vedem o schimbare de 10% în două-trei generații, este cel mai puternic eveniment de selecție la oameni până în prezent”, a mai spus profesorul Poinar.

De-a lungul timpului, sistemul nostru imunitar a evoluat pentru a răspunde în moduri diferite la agenții patogeni. Este un act delicat de menținere a echilibrului. Unele mutații cresc riscul de boli autoimune, precum artrita reumatoidă și boala Crohn.

Deci, ceea ce a fost cândva o genă de protecție împotriva ciumei în Evul Mediu duce acum la o sensibilitate crescută la boli în prezent

.Bolile autoimune apar atunci când sistemul natural de apărare al organismului nu poate face diferența dintre propriile celule sănătoase și corpurile străine. Corpul se atacă pe sine în mod greșit. Există mai mult de 80 de tipuri de afecțiuni autoimune care afectează o gamă largă de organe.

Moartea Neagră este pandemia cu cea mai mare mortalitate înregistrată în istorie

Ciuma bubonică a curmat până la 200 de milioane de vieți între 1346 și 1353. A fost cauzată de bacteria Yersinia pestis, purtată de purici, și s-a răspândit în Europa, Orientul Mijlociu și nordul Africii – ucigând până la jumătate din populația din aceste zone.

Recentele descoperiri sugerează puține despre adaptarea imunologică anterioară la virus. În focarele ulterioare de ciumă bubonică din următorii 400 de ani, rata mortalității a scăzut. Acest lucru ar fi putut fi rezultatul schimbării practicilor culturale, al evoluției patogenilor sau al rezistenței genetice umane.

Cercetătorii au găsit dovezi pentru o selecție a mutațiilor în genele legate de imunitate în timpul și după pandemia de ciumă bubonică. Ei au identificat 245 de variante care au fost „foarte diferențiate” atunci când au comparat eșantioanele pre și post pandemie din Londra – și au putut replica patru în grupul de eșantion danez.

Persoanele care au purtat una sau toate mutațiile au avut probabil o apărare imunitară care au răspuns eficient la Y. pestis și, ca urmare, au avut șanse mult mai mari de a supraviețui infectărilor. Autorii studiului spun că mutațiile genetice au o legătură cu protecția împotriva Y. pestis și se suprapun cu mutații asociate cu o sensibilitate crescută la bolile autoimune.

Descoperirile subliniază rolul pe care l-au avut pandemiile din trecut în modelarea riscului de îmbolnăvire din prezent. Ciuma Neagră rămâne evenimentul care a provocat cele mai multe morți din istoria înregistrată, distrugând comunități întregi în unele dintre cele mai dens populate zone.

Indivizii cu două copii identice ale ERAP2 au supraviețuit pandemiei într-un număr mult mai mare decât cei cu setul opus, celulele imune ale acestora neutralizând Y. pestis. Europenii care trăiau la acea vreme au fost inițial foarte vulnerabili, deoarece nu fuseseră expuși recent la Yersinia pestis.

„Înțelegerea dinamicii care a modelat sistemul imunitar uman este cheia pentru a înțelege modul în care pandemiile din trecut, cum ar fi ciuma, contribuie la sensibilitatea noastră la boli în timpurile moderne”, spune prof. Poinar.

Studiul, publicat în revista Nature, este rezultatul a șapte ani de muncă în care oamenii de știință au făcut o analiză fără precedent a genelor imune de la victime ale Morții Negre.

Aproximativ 1-4% din ADN-ul uman modern provine de la împerecherea strămoșilor noștri cu oamenii de Neanderthal și această moștenire afectează capacitatea noastră de a răspunde la boli, inclusiv Covid-19.

Pandemia de Covid nu va lăsa totuși o moștenire similară, spun savanții.

Evoluția funcționează prin capacitatea umană de a se reproduce și de a transmite genele mai deprate, generațiilor următoare. Covid ucide în mare măsură bătrânii care au trecut deja de punctul de a face copii, și de a da mai deprate genele cu eventualele mutații genetice imune cauzate de prezenta pandemie.

Capacitatea ciumei de a ucide pe întregul spectru de vârstă și într-un număr atât de mare a făcut-o să aibă un impact atât de durabil, spun oamenii de știință.


ARTICOLE ASEMĂNĂTOARE

Comentariile sunt oprite pentru acest articol