Az autoimmun betegségek elszaporodása összefügghet a középkorban a fél Európát kiirtó pestisjárvánnyal
A fekete halál néven is emlegetett bubópestisjárvány következtében nőhetett meg jelentősen az európai lakosság körében az autoimmun betegségekkel küzdők száma – adta hírül középkori DNS-minták vizsgálatára alapozott kutatási eredményeit egy nemzetközi kutatócsoport a Nature tudományos folyóiratban október 19-én. A Hendrik Poinar kanadai mikrobiológus és Luis Barreiro amerikai immunológus-genetikus által vezetett kutatócsoport szerint az európai lakosság mintegy felét-harmadát alig öt év alatt kiirtó bubópestisjárvány túlélői olyan génvariánsokat örökítettek tovább az utódaiknak, amely ellenállóvá tette azokat a pestist okozó Yersinia pestis baktériummal szemben. Csakhogy a DNS-vizsgálatok alapján ugyanezek a génvariánsok tették a késői leszármazottakat fogékonyabbá bizonyos autoimmun betegségekre.
A legtöbb halálos áldozatot, a legszerényebb becslések szerint is legalább 75, mások szerint akár 200 millió ember életét követelő 14. századi nagy pestisjárványt követően időről időre fellángolt még egy-egy pestisjárvány később is, ám ezek lényegesen kevesebb ember életét követelték, mint az 1300-as évek közepén tapasztalt kitörés. Többféle elmélet is létezik annak magyarázatára, miért erőtlenedett el a rettegett pestisbaktérium, a legáltalánosabban elfogadott hipotézisek szerint a kórokozót a saját evolúciója tette ártalmatlanabbá, míg sokan úgy vélik, hogy az európai higiéniai elvárások fejlődése járulhatott hozzá a baktérium jelentéktelenebbé válásához.
A mostani kutatás alapján azonban elképzelhető, hogy a járvány miatt igencsak felgyorsulhatott a természetes szelekció és a fekete halált azok élték túl nagyobb eséllyel, akiknek a génjei biztosították, hogy meg se fertőződtek vagy az immunrendszerük le tudta gyűrni a kórokozót. A vizsgálódáshoz 500 olyan Dániában és Angliában élt ember DNS-ét gyűjtötték össze, akik legfeljebb 500 évvel a nagy pestisjárványt megelőzően, legfeljebb 450 évvel annak elvonulása után, valamint a járvány alatt haltak meg. A több mint félezer DNS minta legtöbbjét azokból az évekből gyűjtötték, amelyek közvetlenül megelőzték a járványt vagy röviddel annak elvonulása utánról származnak. Miután az így nyert DNS erősen szennyezett volt, a kutatók a genomnak csak nagyon rövid részleteit elemezték: a vizsgálatokban csak azt a 350 gént nézték, amelyeket korábban már kapcsolatba hoztak autoimmun betegségekkel.
A kutatócsoport 245 olyan génvariánst azonosított, amelyek a londoniak genetikai állományában szignifikánsan gyakoribbá váltak a pestisjárványt követően, ezek közül négy a dániai mintákban is felbukkant. A tudósok ezután azt térképezték fel, hogy az új génvariánsok hogyan segíthettek a megfertőződés elkerülésében vagy leküzdésében. Ennek kiderítéséhez ma élők egyik fehérvérsejtjét, a makrofágjait vizsgálták alaposabban: megvizsgálták a makrofágok sejtmagjában hordozott örökítőanyagot, majd a sejtekre Petri-csészékben pestisbaktériumokat eresztettek.
Így bukkantak rá egy olyan kódra, az ERAP2 génre, amely kulcsfontosságú lehetett a fertőzés kivédésében: laboratóriumi körülmények között azok a makrofágok mutatkoztak hatékonyabbnak a pestisbaktérium ellen, amelyekben az ERAP2 gén két másolatban is jelen volt, és ez a génvariáns vált elterjedtebbé a londoni populációban a nagy pestisjárvány után. Azok, akiknek a makrofágjai örökítőanyaga két allélen is hordozta a szóban forgó gént, jobban fel voltak vértezve a járványban, mint azok, akiknek csak egy másolata volt a szóban forgó génváltozatból, vagy egyáltalán nem hordozta a védelmező variánst. Még ha a laboratóriumi körülmények között igazolt folyamatok nem is feltétlenül szolgálnak tökéletes modellül arra, ami az élő emberek szervezetében történhetett, a kutatók szerint az ERAP2 gén lehetettt a genetikai kulcs a pestis legyűréséhez.
Csakhogy, mint a sejtek működésében gyakorlatilag szinte mindennek, e génváltozat elterjedésének is ára volt: a pestisjárványban igen hasznos variáns hordozói jobban ki vannak téve a sokszor súlyos emésztési zavarokat okozó Crohn-betegségnek. A mostani tanulmányban felszínre került egyéb, pestis ellen védelmet jelentő génvariánsokat pedig olyan autoimmun betegségekkel hoztak összefüggésbe, mint a testszerte az ízületek gyulladásával járó rheumatoid arthritis, valamint az ugyancsak különféle szervek gyulladásos megbetegedését okozó, az érintettek arcán gyakran jellegzetes pillangószerű kiütéseket kirajzoló lupus.
Hogy miért élvezhetett szelekciós előnyt egy olyan génvariáns, amely a teljes testben gyulladásokat tud okozni a hordozóinak? A tíz, vagy akár százmilliókat néhány év alatt elpusztító fekete halál idején biológiai értelemben vélhetően ez a kockázat messze nem bírhatott akkora jelentőséggel, mint amilyen előnyt élveztek azok, akik cserébe nem haltak bele a bubópestisbe – írták a szerzők a Nature-ben. Az efféle megoldások korántsem egyedülállók az evolúció során. Ennek az egyik legismertebb példája a sarlósejtes vérszegénység, amely egy recesszíven öröklődő betegség: az egyébként súlyos, az életminőséget jelentősen rontó tünetek csak akkor alakulnak ki az érintettekben, ha a betegséget okozó génvariánsból kettőt hordoznak. Azok, akiknek csak az egyik allélje érintett, tünetmentesek maradnak. A genetikai haszon abban rejlik, hogy utóbbiak jóval kevésbé fogékonyak a maláriára. Így aztán a vörös vérsejtek deformálódásával járó sarlósejtes vérszegénység azokban a populációkban gyakoribb, ahol nagy a veszélye a maláriás megbetegedésnek.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: