Come i cavernicoli ci hanno regalato il nostro sistema immunitario ... e le allergie
Sommario:
Il corpo umano è esposto a milioni di agenti patogeni ogni giorno. Di solito non siamo nemmeno a conoscenza di questo assalto costante.
Questo perché il nostro corpo ha tre livelli di difesa contro le infezioni: la membrana della pelle e del muco, il nostro sistema immunitario innato e il nostro sistema immunitario adattivo.
Pubblicità PubblicitàSecondo due nuovi studi, possiamo ringraziare i nostri antenati cavernicoli per parte della nostra triplice linea di difesa.
Due rapporti indipendenti pubblicati sull'American Journal of Human Genetics indicano l'accoppiamento degli umani moderni e degli umani arcaici - Neanderthal e Denisovan - migliaia di anni fa.
Questa unione ci ha dato una componente critica della nostra prodezza nella lotta contro gli agenti patogeni. Per alcuni di noi, è anche probabile che abbiamo delle allergie.
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Un trio di geni
Entrambi i report dicono che l'evidenza è stata trovata in tre geni Toll-like Receptor (TLR): TLR1, TLR6 e TLR10, che costituiscono la spina dorsale del nostro sistema immunitario innato.
PubblicitàPubblicitàQuesti set di meccanismi di difesa non specifici danno rapidamente inizio ad una marcia alta quando un germe entra nel corpo.
Quando le due specie si unirono, gli umani moderni ereditarono questi geni. Gli scienziati dicono che l'ulteriore introgressione, il trasferimento avanti e indietro di informazioni genetiche da una specie all'altra, hanno solidificato le fondamenta.
Michael Dannemann, PhD, biologo computazionale presso l'Istituto Max Planck per l'antropologia evolutiva a Lipsia, in Germania, e autore principale di uno dei rapporti, ha detto che i geni TLR sono il sostentamento della sopravvivenza umana.
"Sono molto importanti nel nostro sistema immunitario", ha detto. "È la prima linea di difesa. "
Sono molto importanti nel nostro sistema immunitario. È la prima linea di difesa. Michael Dannemann, Max Planck Institute for Evolutionary AnthropologyI tre geni TLR si trovano essenzialmente in attesa sulla superficie delle cellule per rilevare e rispondere a batteri, funghi, microbi e altri agenti patogeni che cercano di entrare nel corpo. Se non riescono a respingere con successo un intruso, danno il via libera al sistema immunitario adattivo per accoltellarlo.
Pubblicità PubblicitàDue dei recettori evidenziati nello studio provengono da Neanderthals, l'altro da Denisovans. Entrambi gli ominidi vagarono per l'Europa e l'Asia occidentale per circa 200.000 anni prima di entrare in contatto con gli umani moderni che entravano nei continenti.
Solo persone di discendenza europea e asiatica hanno ereditato i geni arcaici. I nativi dell'Africa sub-sahariana non l'hanno fatto perché i loro antenati non hanno mai lasciato il continente.
Gli scienziati sanno che fino al 4% del genoma umano moderno proviene da umani arcaici.Ma non tutti gli esseri umani portano questi geni allo stesso ritmo.
PubblicitàQuesti nuovi studi rivelano una gamma di frequenza dei geni TLR arcaici all'interno del genoma umano. Gli europei hanno fino al 40% e gli asiatici fino al 50%. La frequenza più alta probabilmente rappresenta la loro importanza funzionale, secondo Dannemann.
"I Neandertaliani si estinsero", disse. "Noi non abbiamo fatto. "
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Stesso argomento, diverse agende
Mentre entrambi gli studi giungevano a conclusioni simili, iniziarono con programmi diversi.
Uno degli studi ha utilizzato la variazione di sequenza del progetto 1000 Genomes, il primo nel suo genere per catalogare i dettagli delle variazioni genetiche umane. Consiste di circa 3 milioni di coppie di basi di DNA.
PubblicitàGli scienziati dello studio si sono concentrati su 1, 500 geni del progetto Genomes e li hanno identificati con la sequenza dei geni di Neanderthal e Denisovan.
Dannemann e il team hanno anche esaminato i genomi umani moderni, ma la loro accusa era di trovare il significato funzionale del DNA di Neanderthal negli esseri umani moderni. Sono il team che ha concluso che i geni TLR possono anche svolgere un ruolo nel modo in cui le persone sensibili sono allergiche nei tempi attuali.
Pubblicità PubblicitàAnthony DeFranco, Ph. D., professore di microbiologia e immunologia presso l'Università della California a San Francisco, ha detto che i risultati di entrambi gli studi sono interessanti perché rivelano la capacità di resistenza di questi specifici geni TLR.
Nel tempo, penseresti che il DNA si diluirebbe, ma non lo fece. Quindi deve aver fornito un vantaggio. Dr. Anthony DeFranco, Università della California, San FranciscoEgli sostiene che anche dopo migliaia di anni di accoppiamento con altri umani, il DNA arcaico rimane intatto fino ad oggi.
"Nel tempo, penseresti che il DNA si diluirebbe ma non è così", ha detto DeFranco. "Quindi deve aver fornito un vantaggio. "
È stato anche affascinato dall'inferenza dello studio dei geni TLR sulle allergie dei giorni nostri. I ricercatori sono stati alla ricerca di predisposizioni alle allergie, secondo DeFranco, e il rapporto del team di Dannemann potrebbe fornire alcune indicazioni su quel regno di studio.
Il compito dei geni TLR è combattere gli agenti patogeni, aggiunge. Tuttavia, quando un ambiente non possiede abbastanza terreno fertile per questi recettori per svolgere il proprio lavoro, è costretto a cercare altrove per completare il proprio lavoro.
"[I geni] ti proteggono dalle infezioni, che all'epoca erano importanti", ha detto De Franco, "ma potrebbero renderti più vulnerabile alle allergie oggi. È un'arma a doppio taglio. "
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