Namesto v Cukrarno v Ande

Raziskovalna skupina iz Ekvadorja, Združenih držav Amerike in Italije je v reviji iScience objavila članek o lastnostih, ki dajejo evolucijsko prednost in se pojavljajo med staroselskim prebivalstvom Ekvadorja. Raziskovalci in raziskovalke so na podlagi analize sekvenc celotnega genoma predstavnikov avtohtonih populacij ugotovili, da so ta ljudstva razvila odpornost proti tuberkulozi več tisoč let pred pojavom bolezni v Evropi. V preteklosti se je raziskovalna skupnost osredotočala predvsem na genetske prilagoditve andskih domorodcev na življenje na višji nadmorski višini, druge, manj očitne, fenotipske lastnosti, kot so odpornosti proti boleznim, pa so s klasičnimi raziskovalnimi pristopi večinoma ostale neraziskane. 

Da bi potrdili genetsko povezavo z odpornostjo proti tuberkulozi znotraj populacije, je raziskovalna skupina izvedla sekvenciranje celotnega genoma petnajstih posameznikov iz sodobne ekvadorske domorodne populacije v Andih. Pridobljene odčitke je primerjala s sekvencami drugih populacij in ugotovila, da pri predstavnikih in predstavnicah te populacije obstaja močna genetska povezava s predniki drugih avtohtonih ljudstev Andov. Vseeno pa se med njimi pojavljajo značilne spremembe, ki jih uvrščajo v lastno populacijsko vejo. S takim grupiranjem populacij so raziskovalke in raziskovalci statistično ovrednotili pojavnost alelov in jo primerjali znotraj različnih populacij in med njimi. Ugotovili so, da se značilne razlike pojavljajo tudi v kandidatnih genih za odpornost proti tuberkulozi. 

Preučevani geni pomembno vplivajo na mehanizem uničevanja mikobakterij tuberkuloze, ki jih makrofagi – tip belih krvnih celic – po okužbi požrejo. Kandidatni geni pa prav tako uravnavajo druge mehanizme imunskega sistema, denimo odzivanje monocitov, še enih izmed celic imunskega sistema. Pri posameznikih in posameznicah se pojavljajo manjše različice genov za odpornost, ki imajo lahko različen vpliv na potek bolezni. Če je gen za odpornost na tuberkulozo popolnoma nedelujoč, so makrofagi nesposobni razgraditi te bakterije, ki v našem telesu počivajo do izbruha bolezni. 

Raziskovalna skupina je proučevala polimorfizme posameznih nukleotidov na genih za odpornost proti tuberkulozi. Polimorfizme lahko opišemo kot manjše variabilnosti med istimi geni, v opisanem primeru pa se pokaže, da makrofagi bolje prepoznajo tuberkulozne antigene in da je vnetni odziv pridobljenega imunskega sistema povečan. Raziskovalke in raziskovalci predvidevajo, da so se ti polimorfizmi evolucijsko ohranili v populaciji, saj spodbujajo odmiranje odsluženih makrofagov ter izboljšajo zgodnji odziv monocitov ob prisotnosti tuberkuloznih antigenov. Nasprotno od predhodnih domnev pa ti polimorfizmi niso povezani z geni, ki vplivajo na prilagoditve človeka na življenje na višjih nadmorskih višinah. 

Skupina raziskovalcev in raziskovalk vseeno opozarja, da ima njihova raziskava omejitve, saj bi šele z metodami funkcionalne genomike dokončno potrdili povezave med genotipom in fenotipom. Največji omejitvi sta bili slaba reprezentiranost genomov avtohtonih populacij Južne Amerike v podatkovnih bazah in trenutno še ne popolnoma potrjena povezava polimorfizmov z odpornostjo. Poudarjajo, da bi bilo za dokončno potrditev izsledkov treba celice s kandidatnimi aleli za odpornost izpostaviti bakterijskim povzročiteljem tuberkuloze in spremljati njihov imunski odziv. Je pa raziskava iztočnica za nadaljnje raziskave koevolucije človeka in patogenov, ki so pomembne pri pripravi novih, bolj učinkovitih zdravil.

Kašljal je danes Tim.

Slika prirejena po: "Snows of the Andes" by D-Stanley is licensed under CC BY 2.0 , "Mycobacterium tuberculosis Bacteria, the Cause of TB" by NIAID is licensed under CC BY 2.0  in "Cavitary tuberculosis" by Pulmonary Pathology is licensed under CC BY-SA 2.0 .