Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste?

Los supervivientes de la pandemia que acabó con el 50 % de la población europea a finales de la década de 1340 tenían una variante genética que pasaron a su descendencia y que, aparte de proteger de la peste, acarrea un mayor riesgo de desarrollar enfermedades autoinmunes, según un estudio liderado por la Universidad de Chicago.

Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste? La peste negra, causada por la bacteria Yersinia pestis, se extendió por Europa, Oriente Medio y el norte de África entre 1346 y 1350. Y provocó la muerte de entre el 30 % y el 50 % de la población de la época. En los brotes de los 400 años siguientes, las tasas de mortalidad disminuyeron. Ello pudo deberse a una adaptación genética humana a la bacteria, tal y como apuntan los autores de un estudio publicado esta semana en Nature.

Cambios persistentes

El trabajo, que ha sido liderado por la Universidad de Chicago (EE UU), ha hallado pruebas de que uno de los periodos más oscuros de la historia ejerció una importante presión selectiva sobre la población y produjo cambios en el sistema inmunitario humano que persisten hoy en día.

El equipo examinó muestras de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de que la peste acabara con el 50 % de la población europea a finales de la década de 1340

Utilizando el ADN extraído de los dientes de las personas que murieron antes y durante la pandemia de la peste negra, los investigadores pudieron identificar las diferencias genéticas que determinaron quiénes sobrevivieron y quiénes murieron a causa del virus. / Matt Clarke / McMaster University

Según comenta Luis Barreiro, profesor de Medicina Genética de la universidad estadounidense y coautor del estudio, “la peste negra fue el mayor evento de mortalidad de la historia; por eso, nos propusimos probar la hipótesis de que las personas que sobrevivieron a esta pandemia tenían variantes genéticas que aumentaban su protección contra Y. pestis”. En el trabajo, además de la Universidad de Chicago, han participado investigadores de la Universidad McMaster (Canadá) y del Instituto Pasteur (Francia).

Análisis de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos

Para explorar la evolución de la variación genética en los genes relacionados con el sistema inmunitario, los científicos examinaron muestras de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de que la peste acabara con el 50 % de la población europea a finales de la década de 1340.

Mediante la secuenciación selectiva de un conjunto de 300 genes relacionados con la inmunidad, identificaron cuatro genes que, dependiendo de la variante, protegían o aumentaban la susceptibilidad a Y. pestis. Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste?

En concreto, el equipo descubrió que tener dos copias de una variante específica del gen ERAP2 estaba fuertemente asociado con la supervivencia a la peste. Los que sobrevivieron a la pandemia transmitieron esa variante genética funcional, denominada rs2549794, a su descendencia.

Los científicos descubrieron que tener dos copias de una variante específica del gen ERAP2 estaba fuertemente asociado con la supervivencia a la peste.

“Cuando un macrófago se encuentra con una bacteria, la corta en trozos para presentarlos a otras células inmunitarias señalando que hay una infección”, explica Barreiro. “Tener la versión funcional del gen, parece crear una ventaja, probablemente al mejorar la capacidad de nuestro sistema inmunitario para detectar el patógeno invasor. Según nuestras estimaciones, poseer dos copias de la variante rs2549794 habría hecho que una persona tuviera un 40 % más de probabilidades de sobrevivir a la peste negra que los que tenían dos copias de la variante no funcional”.

Una ventaja ‘costosa’ para la descendencia

Sin embargo, esta ventaja que hizo que estas personas sobrevivieran a la pandemia, supone, a su vez, un coste: “Tener esa misma variante que encontramos como protectora contra la peste negra se asocia hoy con una mayor susceptibilidad a ciertas dolencias  autoinmunes, como puede ser la enfermedad Crohn”, advierte Barreiro.

El investigador señala que en este trabajo se ha evaluado “de una forma muy directa el impacto que tuvo un único patógeno en la evolución humana. Durante mucho tiempo se especuló si la peste negra pudo haber sido una fuerte causa de selección, pero es difícil demostrarlo cuando se observan las poblaciones modernas, debido a que los humanos han tenido que enfrentarse a muchas otras presiones selectivas. La única manera de abordar la cuestión era reducir la ventana temporal analizada”, recalca.

“Hasta donde yo sé —agrega—, esta es la primera demostración de que, efectivamente, la peste negra supuso una importante presión selectiva para la evolución del sistema inmunitario humano”. Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste?

Cientos de años de protección

Por su parte, el coautor Hendrik Poinar, profesor de Antropología en la Universidad McMaster, apunta que “lo que proporcionó una enorme protección durante cientos de años de epidemias de peste ha resultado estar relacionado con la autoinmunidad ahora. Un sistema inmunitario hiperactivo puede haber sido estupendo en el pasado, pero en el entorno actual podría no ser tan útil”, subraya.

Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste?
Plano general de las fosas de la peste en East Smithfield (Londres). / Cortesía del Museo de Arqueología de Londres (MOLA)

Los autores planean ampliar el proyecto para examinar todo el genoma, no solo un conjunto seleccionado de genes relacionados con la inmunidad. Su próximo objetivo es analizar las variantes genéticas que afectan a la susceptibilidad a las bacterias en los seres humanos modernos, y compararlas con las del ADN antiguo para determinar si esas variantes fueron también el resultado de la selección natural.

“Se habla mucho de cómo los patógenos han moldeado la evolución humana, por lo que ser capaces de demostrar formalmente qué vías y genes han sido objeto de selección nos ayuda realmente a entender qué ha permitido a los humanos adaptarse y existir hoy en día”, dice Barreiro, que concluye: “Esto nos habla de los mecanismos que nos permitieron sobrevivir a lo largo de la historia y de por qué seguimos aquí hoy”. Adaptación genética: ¿nos protegió de la peste?

Referencia: Luis Barreiro et al. “Evolution of immune genes is associated with the Black Death”. Nature 2022

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