Cuando los humanos modernos se encontraron con los neandertales en Europa y las dos especies comenzaron a cruzarse hace muchos miles de años, el intercambio dejó a los humanos con variaciones genéticas que han aumentado la capacidad de quienes los portan para protegerse de la infección. Esta herencia de los neandertales también puede haberdejó a algunas personas más propensas a las alergias.
Los descubrimientos reportados en dos estudios independientes en el Revista estadounidense de genética humana el 7 de enero se suma a la evidencia de un papel importante para las relaciones entre especies en la evolución humana y específicamente en la evolución del sistema inmunológico innato, que sirve como la primera línea de defensa del cuerpo contra las infecciones.
"Descubrimos que el mestizaje con humanos arcaicos, los neandertales y los denisovanos, ha influido en la diversidad genética de los genomas actuales en tres genes de inmunidad innata que pertenecen a la familia del receptor humano Toll-like", dice Janet Kelso de laInstituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Leipzig, Alemania.
"Estos y otros genes de inmunidad innata presentan niveles más altos de ascendencia neandertal que el resto del genoma codificante", agrega Lluis Quintana-Murci del Institut Pasteur y el CNRS en París. "Esto resalta la importancia de los eventos de introgresión [elmovimiento de genes entre especies] puede haber estado en la evolución del sistema de inmunidad innato en los seres humanos ".
Estudios anteriores han demostrado que del uno al seis por ciento de los genomas euroasiáticos modernos se heredaron de homínidos antiguos, como los neandertales o los denisovanos. Ambos estudios nuevos destacan la importancia funcional de esta herencia en los genes del receptor tipo Toll TLR: TLR1,TLR6 y TLR10. Estos genes TLR se expresan en la superficie celular, donde detectan y responden a componentes de bacterias, hongos y parásitos. Estos receptores inmunes son esenciales para provocar respuestas inflamatorias y antimicrobianas y para activar una respuesta inmunitaria adaptativa.
Quintana-Murci y sus colegas se propusieron explorar la evolución del sistema inmunológico innato a lo largo del tiempo. Se basaron en una gran cantidad de datos disponibles sobre las personas actuales del Proyecto 1000 Genomas junto con las secuencias del genoma de los homínidos antiguos. Quintana-El equipo de Murci se centró en una lista de 1.500 genes que se sabe que desempeñan un papel en el sistema inmunológico innato. Luego, examinaron los patrones de variación genética y cambio evolutivo en esas regiones en relación con el resto del genoma con un nivel de detalle sin precedentes. Finalmente,estimaron el momento de los cambios en la inmunidad innata y el grado en que la variación en esos genes se había transmitido de los neandertales.
Estas investigaciones revelaron pocos cambios durante largos períodos de tiempo para algunos genes de inmunidad innata, lo que proporciona evidencia de fuertes limitaciones. Otros genes se han sometido a barridos selectivos en los que apareció una nueva variante y rápidamente saltó a la fama, tal vez debido a un cambio enel medio ambiente o como resultado de una epidemia de enfermedades. La mayoría de las adaptaciones en los genes que codifican proteínas se produjeron en los últimos 6.000 a 13.000 años, a medida que las poblaciones humanas pasaron de la caza y la recolección a la agricultura, informan.
Pero, dice Quintana-Murci, la mayor sorpresa para ellos "fue descubrir que el grupo TLR1-6-10 se encuentra entre los genes que presentan la mayor ascendencia neandertal tanto en europeos como en asiáticos".
Kelso y sus colegas llegaron a la misma conclusión, pero no se propusieron estudiar el sistema inmunológico. Su interés era comprender la importancia funcional de los genes heredados de humanos arcaicos de manera más amplia. Examinaron los genomas humanos actuales en busca deevidencia de regiones extendidas con alta similitud con los genomas neandertal y denisovano, luego examinó la prevalencia de esas regiones en personas de todo el mundo. Esos análisis los llevaron a los mismos tres genes TLR.
Dos de esas variantes genéticas son más similares al genoma neandertal, mientras que la tercera es más similar al genoma denisovano, informa el grupo de Kelso. Su equipo también proporciona evidencia de que estas variantes genéticas ofrecen una ventaja selectiva. Las variantes arcaicas sonasociado con un aumento en la actividad de los genes TLR y con una mayor reactividad a los patógenos. Aunque esta mayor sensibilidad podría proteger contra las infecciones, también podría aumentar la susceptibilidad de las personas modernas a las alergias.
"Lo que ha surgido de nuestro estudio, así como de otros trabajos sobre introgresión, es que el mestizaje con humanos arcaicos tiene implicaciones funcionales para los humanos modernos, y que las consecuencias más obvias han sido en la configuración de nuestra adaptación a nuestro entorno: mejorarcómo resistimos los patógenos y metabolizamos nuevos alimentos ", dice Kelso.
Por sorprendente que parezca, tiene mucho sentido, añade. "Los neandertales, por ejemplo, habían vivido en Europa y Asia occidental durante unos 200.000 años antes de la llegada de los humanos modernos. Probablemente estaban bien adaptados ael clima, los alimentos y los patógenos locales. Al cruzarnos con estos humanos arcaicos, los humanos modernos obtuvimos estas adaptaciones ventajosas ".
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