Pandemiile trecute, sursa unor boli autoimune astăzi?

Un nou studiu publicat în revista Nature a descoperit că supraviețuitorii europeni ai pandemiei de ciumă bubonică de-acum 700 de ani sunt purtătorii unor modificări genetice care cresc riscul de boli autoimune în zilele noastre. Concluziile studiului arată că pandemiile pot produce schimbări importante nu doar în societate și viață, dar și în genomul uman.

Pandemia de ciumă bubonică a adus modificări în genomul uman

Cercetătorii au extras ADN din rămășițele corpurilor depuse în gropile comune din East Smithfield (Londra) în timpul pandemiei de ciumă bubonică 1348-1349. Sursa: Museum of London Archaeology (MOLA)

Pandemia de ciumă bubonică a apărut între 1346 și 1353. Supranumită Moartea Neagră, este pandemia care a înregistrat cele mai multe decese din istoria omenirii, ducând la moartea a 200 de milioane de oameni în Eurasia și Africa de nord, atingând vârful în Europa între 1347 și 1351. Se pare că pandemia și-a avut originea în Asia Centrală sau de Est, dar prima ei apariție înregistrată a fost în Crimeea, în 1347.

Când a ajuns la Londra în 1348, boala a devastat orașul. A ucis mii de oameni, iar cimitirele s-au umplut rapid. „Astfel că regele (Eduard III) a achiziționat o bucată mare de teren și a început să sape”, spune geneticianul Luis Barreiro, de la Universitatea din Chicago. Noul cimitir s-a numit East Smithfield și a devenit o mare groapă comună în care au fost depuși, într-un an, peste 700 de oameni. „Practic, cadavrele au fost așezate unele peste altele, în straturi.” După ce pandemia s-a încheiat, cimitirul a fost închis. La final, ciuma bubonică a ucis 30-50% din populație în anumite zone din Europa, inclusiv Regatul unit. Ca să ne facem o idee, rata de deces a fost de 200 de ori mai mare decât cea estimată în cazul pandemiei de covid, spune Barreiro. „Credem că pandemia de Covid-19 a fost o nebunie și că ne-a schimbat complet lumea”, continuă el. „Dar rata de deces de Covid-19 a fost de 0,05%. Acum încercați să vă imaginați, dacă puteți, un scenariu în care 30-50% dintre oameni mor”. Adică 1 din 2.

Studiul publicat zilele acestea în Nature arată că Moartea Neagră nu a schimbat doar societatea, ci și evoluția genomului locuitorilor Europei. În cadrul studiului, Barreiro și echipa au descoperit că supraviețuirorii Morții Negre din Londra și Danemarca au suferit o modificare a unei gene care i-a ajutat să supraviețuiască patogenului pandemic, numit Yersinia pestis. Supraviețuitorii și-au transmis mai departe mutația genetică descendenților, astfel că mulți europeni au această mutație în zilele noastre. Din păcate, avantajul supraviețuitorilor vine cu un cost: mutația crește riscul de boli autoimune. „Varianta genetică pe care am descoperit-o ca protectoare împotriva infecției cu Yersinia pestis este exact cea asociată cu creșterea riscului de boală Crohn în zilele noastre”, spune Barreiro.

Studiul demonstrează cum pandemiile trecute pot pregăti sistemul imunitar pentru supraviețuire în posibilele pandemii viitoare. „Evoluția este mult mai rapidă și mai puternică decât orice am văzut până acum în genomul uman” spune biologul evoluționist David Enard, de la Universitatea din Arizona, care a făcut parte din echipa noului studiu. „Asta e chiar foarte important. Arată ce este posibil (pentru oameni) în termeni de adaptare și răspuns la atacul diferiților patogeni.”

În cadrul acestui studiu, Barreiro și echipa și-au propus să găsească răspunsul unei întrebări simple: „Aveau londonezii supraviețuitori ai ciumei bubonice o mutație genetică – sau mai multe – care i-a protejat împotriva bolii?

Pentru a răspunde acestei întrebări, cercetătorii și-au propus să extragă ADN uman din rămășițele pământești ale celor care au murit de ciumă în urmă cu 700 de ani, astfel că cimitirul East Smithfield a devenit o parte importantă a cercetării. Datorită faptului că a fost groapă comună exclusiv pentru cei răpuși de Moartea Neagră între 1348 și 1349, oamenii de știință cunosc vârsta osemintelor cu maximă precizie. Astfel că Barreiro și echipa au putut analiza ADN-ul persoanelor care au murit în 3 momente precise de timp: înainte de pandemie, în timpul ei și după aceasta. Apoi au căutat genele specifice implicate în sistemul imun pentru a vedea dacă există mutații corelate cu supraviețuirea în timpul pandemiei. Un experiment similar a fost desfășurat cu ADN extras din corpurile celor îngropați în Danemarca. Când au corelat cele două experimente, cercetătorii au fost uluiți de descoperire.

Folosind ADN extras din dinții celor decedați înainte și în timpul pandemiei, oamenii de știință au putut identifica diferențele genetice care au separat supraviețuitorii de morți.
Matt Clarke/McMaster University

Folosind ADN extras din dinții celor decedați înainte și în timpul pandemiei, oamenii de știință au putut identifica diferențele genetice care au separat supraviețuitorii de morți. Astfel au găsit nu una, ci 4 mutații în măsură să ofere londonezilor un avantaj în timpul Morții Negre. Iar avantajul a fost substanțial. O singură mutație genetică produsă la nivelul genei ERAP2 oferea un avantaj de supraviețuire de 40%. Acesta este cel mai mare avantaj evolutiv înregistrat până acum în cazul oamenilor, spune Enard. Iar avantajul s-a format fulgerător, explică el, în timpul a două-trei decade.

Înainte de acest studiu, cel mai puternic exemplu al selecției naturale la oameni a fost apariția toleranței la lactoză la europeni. Aceasta a apărut și evoluat de-a lungul a mii de ani și nici nu este foarte importantă în termeni de supraviețuire.

Gena ERAP2 ajută la lansarea unui răspuns imun major din primele faze ale infecției. Persoanele purtătoare ale mutației din ERAP2 pot ucide patogenii invadatori mult mai repede decât cei care nu prezintă această mutație. Barreiro și echipa au descoperit că mutația intensifică procesul inflamator care ajută la eliminarea infecției. Dar prea multă inflamație strică, spune paleogeneticianul Maria Avila Arcos, de la Universitatea National Autonomus din Mexic. „Dacă sistemul tău imunitar e super puternic, atunci poate duce la boli autoimune. Acesta este un fel de echilibru.”

Într-adevăr, și celelalte mutații care au protejat oamenii de Moartea Neagră (inclusiv ERAP2) cresc riscul apariției bolilor autoimune astăzi, cum ar fi artrita reumatoidă. Avila Arcos spune că noul studiu are însă o mare limită: este concentrat pe un segment foarte îngust de populație, respectiv londonezii și danezii care au trăit la vremea pandemiei. Dar Moartea Neagră a lovit și în alte părți din Europa, Asia și Africa de Nord. „S-ar putea să fi existat mai multe mecanisme celulare folosite în procesul de supraviețuire. Noi am văzut doar cele folosite de englezi și danezi.”

Prin limitarea întinderii acestei cercetări la o parte mică de populație, s-ar putea ca descoperirile studiului să fie interpretate în mod eronat de media, în sensul susținerii concepțiilor rasiste legate de imunitatea europeană, spune istoricul medical Monica H. Green, care studiază de 15 ani Moartea Neagră. „Există o idee generală, în multe eseuri de popularizare, cărți și altele, care susține că europenii sunt superiori imunologic celorlalte populații de pe planetă, tocmai pentru că au o lungă istorie de expuneri la tot felul de boli, cum este și Moartea Neagră”, explică ea. „Practic, dacă europenii au supraviețuit, asta ar însemna automat că sunt o rasă superioară.” Green își exprimă îngrijorarea că noile descoperiri ar putea susține această idee din pricina faptului că nu există date privind alte populații, de exemplu cele din Asia sau Africa de nord. „Dacă nu avem date genetice comparabile și pe aceste populații, rasiștii ar putea interpreta cum vor aceste noi descoperiri.”

Acest articol este protejat de legea drepturilor de autor. Orice preluare a conținutului se poate face doar în limita a 250 de cuvinte, cu citarea sursei și cu link către pagina acestui articol.