Ludzie i choroby autoimmunologiczne nadal ewoluują razem
Zdolność do zwalczania chorób jest siłą napędową przetrwania człowieka. Stan zapalny stał się kluczową bronią w tym procesie. Gdy patogeny zmieniają się i ewoluują, układ odpornościowy dostosowuje się, aby nadążyć.
Jednak w jakim stopniu takie ewolucyjne adaptacje mogą również powodować choroby autoimmunologiczne, takie jak toczeń i choroba Leśniowskiego-Crohna?
To było centralne pytanie w ostatnim Trendy w immunologii Recenzja przeprowadzona przez dwóch naukowców z Uniwersytetu Radboud w Nijmegen w Holandii.
Aby rozwiązać ten problem, pierwszy autor Jorge Domínguez-Andrés, badacz z tytułem doktora nauk o życiu molekularnym i starszy autor prof. Mihai G. Netea, kierownik eksperymentalnej medycyny wewnętrznej, przeanalizowali badania z zakresu wirusologii, genetyki, mikrobiologii i immunologii. .
Skupili się na osobach pochodzenia afrykańskiego lub euroazjatyckiego oraz na tym, jak ich rodowe pochodzenie mogło wpłynąć na ryzyko chorób autoimmunologicznych.
Szczególnie interesujące było to, jak powszechne patogeny w różnych społecznościach wiążą się ze zmianami w ludzkim DNA, szczególnie gdy dotyczyło to stanu zapalnego.
Ewoluujący układ odpornościowy
Zespół odkrył, że zmiany genetyczne utrudniły opanowanie zakażeń patogenami.
Jednak z biegiem czasu wydaje się, że choroby związane z zapaleniem, takie jak choroba zapalna jelit, choroba Leśniowskiego-Crohna i toczeń, pojawiły się wraz z poprawą odporności immunologicznej.
Odkrycia sugerują również, że ludzki układ odpornościowy nadal ewoluuje i dostosowuje się do zmian w środowisku i stylu życia.
„Wydaje się, że istnieje równowaga” - mówi Domínguez-Andrés.
„Ludzie ewoluują, aby budować mechanizmy obronne przed chorobami”, kontynuuje, „ale nie jesteśmy w stanie powstrzymać rozwoju chorób, więc korzyści, jakie uzyskujemy z jednej strony, sprawiają, że z drugiej strony jesteśmy bardziej wrażliwi na nowe choroby”.
Zauważa, że choroby autoimmunologiczne u współczesnych ludzi pojawiają się zwykle w późniejszym okresie życia. Nie spowodowałoby to problemów zdrowotnych u naszych przodków, ponieważ ich życie było znacznie krótsze.
„Teraz, gdy żyjemy o wiele dłużej”, wyjaśnia, „widzimy konsekwencje infekcji, które przytrafiły się naszym przodkom”.
Przykład malarii
Jednym z przykładów, które Domínguez-Andrés i Netea szczegółowo omawiają w swoim przeglądzie, jest malaria.
„Spośród różnych chorób zakaźnych”, piszą, „malaria wywarła największy nacisk ewolucyjny na społeczności na całym kontynencie afrykańskim”.
Malaria to choroba przenoszona przez komary, która powoduje, że ludzie bardzo chorują z objawami grypopodobnymi, takimi jak dreszcze i wysoka gorączka.
Chociaż poczyniono znaczne postępy w walce o kontrolę i eliminację potencjalnie śmiertelnej choroby, według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) nadal zagraża ona prawie połowie światowej populacji.
Przyczyną malarii są pasożyty należące do gatunku Plasmodium. Te pasożyty przenoszą się na ludzi poprzez ukąszenia zarażonej samicy Widliszek komary.
Zwracają na to uwagę Domínguez-Andrés i Netea Plasmodium zaraża ludzi w Afryce od milionów lat. W tym okresie układ odpornościowy tych ludzkich populacji rozwinął silniejszą odporność na infekcje poprzez nasilenie stanu zapalnego.
Jednak wadą zwiększającego się stanu zapalnego w celu przeciwdziałania chorobom zakaźnym jest to, że sprzyja problemom zdrowotnym, które zwykle pojawiają się w późniejszym życiu.
Współcześni ludzie pochodzenia afrykańskiego są bardziej podatni na rozwój takich schorzeń, w tym miażdżycy i innych chorób układu krążenia.
Innym przykładem tego, jak zmiany przodków w DNA pozostawiają ślady w układzie odpornościowym współczesnych ludzi, jest krzyżowanie się wczesnych Europejczyków z neandertalczykami.
Współcześni ludzie, których genomy zawierają pozostałości neandertalskiego DNA, mają układ odpornościowy, który jest bardziej odporny na infekcje gronkowcowe i HIV-1. Jednak są też bardziej podatni na astmę, katar sienny i inne alergie.
Nowa technologia
Ulepszenia technologii sprawiają, że łatwiej jest znaleźć wady, które mogą towarzyszyć adaptacjom do zwalczania chorób.
Na przykład sekwencjonowanie nowej generacji umożliwia naukowcom głębsze zbadanie tego, co dzieje się na poziomie DNA między patogenami a organizmami, które zakażają.
Nowa technologia nie tylko staje się coraz lepsza w ujawnianiu zmian genetycznych, które zaszły u naszych przodków, ale także pokazuje, że ludzki układ odpornościowy nadal ewoluuje i dostosowuje się.
W Afryce wciąż są plemiona, które polują na pożywienie, tak jak robili to ich przodkowie. Dzięki nowym narzędziom naukowcy mogą zobaczyć, jak bakterie jelitowe tych plemion są bardziej zróżnicowane niż np. Współczesnych Afroamerykanów, którzy kupują żywność w sklepach.
Inne zmiany, które miały wpływ na DNA, to poprawa higieny, która nastąpiła w ostatnich stuleciach. Zmniejszyły one narażenie na patogeny i różnorodność bakterii jelitowych.
Autorzy zauważają, że „zmniejszona różnorodność mikrobioty w społeczeństwach zachodnich jest związana z większą częstością występowania tak zwanych„ chorób cywilizacyjnych ”, takich jak choroby układu krążenia, cukrzyca, otyłość i zaburzenia autoimmunologiczne, które są bardzo rzadkie. w społeczeństwach zbieracko-łowieckich, w porównaniu ze społecznościami prowadzącymi styl życia w stylu zachodnim ”.
Domínguez-Andrés i Netea rozszerzają swoje badania na populacje, których pochodzenie jest inne niż afrykańskie czy euroazjatyckie.
„Dzisiaj cierpimy lub czerpiemy korzyści z mechanizmów obronnych wbudowanych w nasze DNA przez układ odpornościowy naszych przodków, zwalczający infekcje lub przyzwyczajający się do nowego stylu życia”.
Dr Jorge Domínguez-Andrés
