Migracija Roma iz sjeverozapadne Indije u srednju Europu prije tisuću godina, potaknula je današnje znanstvenike da istraže može li bolest utjecati na genom i kako.

Crna smrt nije samo izbrisala milijune Europljana u 14. stoljeću, već je i ostavila trag na ljudskom genomu, favorizirajući nosioce određenih gena imunološkog sustava, pokazuje novo istraživanje. Te promjene mogle bi pomoći u razumijevanju zašto Europljani drugačije reagiraju na neke bolesti od svih ostalih te zašto su drugačije osjetljivi na autoimune poremećaje.

Genetičari pretpostavljaju da ljudi ponekad evoluiraju baš zahvaljujući bolesti. Određene verzije naših gena pomažu nam da se borimo s infekcijama bolje nego ostali, te nosioci tih gena u pravilu imaju više djece od ljudi bez tih gena. Prema tome, korisne genetske verzije opstaju, dok ostale verzije izumiru kako umiru njihovi nosioci. Taj opstanak najboljih gena zove se pozitivna selekcija. No, istraživači imaju poteškoća pri određivanju tih pozitivno selektiranih gena kod ljudi, jer mnogi geni variraju od pojedinca do pojedinca.

Mahai Netea, imunolog na Medicinskom centru Nijmegeu Sveučilišta u Redboudu u Nizozemskoj, otkrio je da nam je opstanak dvije vrlo različite etničke skupine u njegovoj domovini Rumunjskoj pružio pogled na procese prirodne selekcije u ljudskom genomu. Prije tisuću godina Romi su emigrirali iz sjeverozapadne Indije u središnju Europu, ali malo su se vjenčavali i miješali s europskim Rumunjima, te prema tome imaju vrlo različitu genetsku pozadinu. No, kako su obje skupine živjele na istom prostoru, iskusile su i jednake uvjete i okolinske čimbenike, poput Crne kuge koja nije doprla do Indije. Imajući to u vidu, istraživači su tražili gene koji su prirodno selektirani, tražeći sličnosti u genima Roma i Rumunja, a koji ne postoje kod Indijaca sa sjeverozapada Indije.

Netea je, u suradnji s evolucijskim biologom Jaumeom Bertranpetitom sa Sveučilišta Pompeu Fobra u Barceloni, našao razlike na više od 196 000 mjesta u genomima stotinu potomaka Roma i stotinu potomaka Rumunja. Radi usporedbe, istraživači su također katalogizirali te razlike kod petsto potomaka Indijaca iz sjeverozapadne Indije – mjesta odakle su emigrirali Romi. Potom su analizirali koji su se geni najviše promijenili kako bi se vidjelo koje je gene selekcija najviše favorizirala.

Genetski, Romi su i dalje prilično slični Indijcima sa sjeverozapada Indije, iako su s Rumunjima živjeli više od tisućljeća. Ipak, istraživači su pronašli varijacije dvadeset gena i kod Roma i kod Rumunja, a koje nisu pronađene kod indijskih verzija istog gena, objavio je Netea u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. „Ti geni pozitivno su selektirani i kod Roma i kod Rumunja, ali ne i kod Indijaca", objašnjava Netea. „To je vrlo važan znak!"

Ti promijenjeni geni uključuju i gen za pigmentaciju, gen za upale i gen odgovoran za osjetljivost na autoimune bolesti, poput reumatičnog artritisa. No, Netea i Bertranpetit najviše su se oduševili pronalaskom tri gena imunološkog sustava koji se nalaze na četvrtom kromosomu. Ti geni nose kod za „toll-like" receptore (TLR-e), proteine koji se kvače za bezopasnu bakteriju u našem organizmu i potiču obrambenu reakciju. „Znamo da su ti geni važni za obranu domaćina", zaključuje Netea.

Koji su događaji u povijesti mogli potaknuti favoriziranje tih verzija gena imunološkog sustava u Roma i Rumunja, ali ne i u Indijaca? Netea je ispitao sposobnost TLR-a da reagira na bakteriju Yersinia pestis koja je izazvala Crnu smrt. Otkrio je da je jačina odgovora imunološkog sustava varirala ovisno o točnoj sekvenci gena odgovornog za TLR-e.

Netea i Bertranpetit su zaključili da Romi i Rumunji imaju iste verzije tih gena imunološkog sustava zbog evolucijskog pritiska nastalog zbog djelovanja Y. pestis. Drugi Europljani čiji su preci također preživjeli Crnu smrt, nosioci su sličnih promjena na genima TLR-a. No, ljudi Afrike, gdje Crna smrt nije prodrla, nisu imali te promjene. (Tijekom povijesti, diljem svijeta kuga se mnogo puta pojavila, ali nijednom nije bila toliko smrtonosna kao sredinom 14. stoljeća kad je i dobila naziv Crna smrt. Stopa smrtnosti je bila otprilike 1:4 – svaki četvrti stanovnik Europe je umro, pa se pretpostavlja da je tad nastala i snažna selekcija). Sličnosti u ostalim genima vjerojatno su uzrokovane ostalim uvjetima u kojim su živjeli Romi i Europljani, ali ne i Indijci.

„Uzorak sačinjen od dvije različite populacije koje žive na istom području izuzetno je pametan potez", procjenjuje genetičar za ljudsku populaciju Oscar Lao s Medicinskog centra Erasmus u Rotterdamu, koji nije uključen u istraživanje. „Ovakav je dokaz od neizmjerne važnosti", dodaje. Pokazuje nam da bakterija Crne smrti ulazi u interakciju s proteinima u kodu gena koji su favorizirani prirodnom selekcijom. „Ovakav oblik istraživanja predstavlja model i cilj svih ostalih sličnih istraživanja."

„Zaista je dobra hipoteza koju Netea i kolege postavljaju", slaže se Lluis Quitana-Murci, genetičar za ljudsku populaciju na Institutu Pasteur u Parizu, koji također nije sudionik istraživanja. Takve genetske promjene mogu imati efekte i u sadašnjosti. „Prisutnost tih određenih verzija gena može pružiti evolucijsku bazu koja nam objašnjava zašto su neke populacije pod većim rizikom oboljenja od određene bolesti", nadovezuje se i Douglas Golenbach, imunolog s Medicinskog centra Worchester sa Sveučilišta Massachusetts. „Popratni efekti dokazuju da Europljani imaju razvijeniji proupalni imunološki sustav od potomaka ljudi koji nikad nisu bolovali od Crne smrti."

Međutim Lao i Quitana-Murci sepitaju može li se promjena u tim genima drugačije objasniti. „Moguće je da su te favorizirane verzije kod Roma nastale miješanjem Roma s lokalnim stanovništvom, Rumunjima. Daljnje sekvencioniranje promijenjenih genetskih regija trebalo bi dati odgovor na to pitanje", smatra Quintana-Murci. „Također bi trebalo provjeriti kako ti TLR-ovi reagiraju na ostale smrtonosne bakterije kako bi se provjerilo da nisu neke ostale bolesti uzrokovale promjenu. To je lako moguće", objašnjava Quintana-Murci. „Ovo će istraživanje inspirirati ostale znanstvenike na istraživanja koja će pokazati mogu li ostale bakterijske infekcije isto objasniti selekciju."

Izvor: ScienceMag


Link : Crna smrt i ljudski genom