La Peste Negra modificó nuestro genoma y nos hizo más resistentes
Una investigación publicada en «Nature» ha encontrado pruebas de que uno de los periodos más oscuros de la historia de la humanidad ejerció una importante presión selectiva sobre la humanidad
Una investigación publicada en «Nature» ha encontrado pruebas de que uno de los periodos más oscuros de la historia de la humanidad ejerció una importante presión selectiva sobre la población humana
Resulta paradójico que la pandemia más mortal de la historia hasta ahora, la Peste Negra, que mató al 50% de la población europea en menos de cinco años, sea clave en cómo los seres humanos somos capaces ante la presencia de patógenos o bacterias que amenazan nuestra salud.
Dos estudios publicados en Nature desvela que la Peste Negra ha influido en la evolución de nuestro genoma, con enormes repercusiones para la raza humana, una información que proporcionan evidencia de que las pandemias pueden haber moldeado la susceptibilidad a la enfermedad y sugieren que pueden continuar haciéndolo en el futuro.
Sin embargo, lo mismo que nos protege ante una bacteria nos hace más susceptibles a otras enfermedades. El estudio informa que, con el tiempo, nuestro sistema inmunológico ha evolucionado para responder de diferentes maneras a los patógenos, hasta el punto de que lo que alguna vez fue un gen protector contra la peste en la Edad Media, hoy está asociado con una mayor susceptibilidad a las enfermedades autoinmunes. Este es el acto de equilibrio sobre el cual la evolución juega con nuestro genoma.
La peste negra, provocada por la bacteria Yersinia pestis, se extendió por Europa, Oriente Medio y el norte de África entre los años 1346 y 1350 dC y provocó la muerte de entre el 30 y el 50 % de la población de la época. La elevada tasa de mortalidad sugiere que las poblaciones tenían poca o ninguna adaptación inmunológica previa a Y. pestis.
Brotes posteriores durante los siguientes 400 años, las tasas de mortalidad fueron más bajas, lo que podría deberse a cambios en las prácticas culturales o la evolución del patógeno, pero también puede representar una adaptación genética humana a la bacteria.
De hecho, reconoce a ABC Salud Luis Barreiro, profesor de Medicina Genética de la Universidad Chicago, «en realidad, un fuerte derivado del que provocó la peste negra causa casos todos los años, incluso en EE. UU. pero con mayor frecuencia en lugares como Madagascar, Brasil, etc. Sin embargo, debido a que las condiciones de higiene son muy diferentes a las anteriores (no estamos en contacto con roedores de forma regular) y la peste bubónica no se transmite de persona a persona no vemos gran cantidad de casos».
Para explorar la evolución de la variación genética en los genes relacionados con la inmunidad, un equipo de investigadores de la Universidad de Chicago, la Universidad McMaster (EE.UU.) y el Instituto Pasteur (Francia) analizó 516 muestras de ADN antiguo extraídas de personas que murieron antes, durante o poco después de los brotes de peste negra en Londres, Reino Unido (318 muestras) y en Dinamarca (198 muestras). De estas, un total de 206 muestras se utilizaron para el análisis principal.
«Se trata de una forma muy directa de evaluar el impacto que tuvo un único patógeno en la evolución humana», afirma Barreiro, coautor del estudio. «Se ha especulado durante mucho tiempo que la Peste Negra podría ser una fuerte causa de selección, pero es difícil demostrarlo cuando se observan las poblaciones modernas, porque los humanos tuvieron que enfrentarse a muchas otras presiones selectivas entre entonces y ahora. La única manera de abordar la cuestión es reducir la ventana temporal que estamos analizando».
Las muestras se dataron utilizando registros históricos y datación por radiocarbono, e incluyeron individuos enterrados en un cementerio de plagas en Londres, todos los cuales murieron entre 1348 y 1349.
Los autores encontraron evidencia de selección positiva de variantes genéticas en genes relacionados con el sistema inmunitario durante y después de la Peste Negra: identificaron 245 variantes genéticas que estaban muy diferenciadas al comparar muestras pre y post-Peste Negra de Londres, 4 de las cuales se replicaron en la cohorte danesa.
Los investigadores estiman que las personas con el alelo protector ERAP2 tenían entre un 40 y un 50 por ciento más de probabilidades de sobrevivir
«Hasta donde yo sé, ésta es la primera demostración de que, efectivamente, la peste negra supuso una importante presión selectiva para la evolución del sistema inmunitario humano», afirma Barreiro.
Entre estos cuatro candidatos más fuertes para la selección positiva, una variante está asociada con el control de Y. pestis en experimentos de laboratorio con células sanguíneas (macrófagos), lo que sugiere que puede haber contribuido a la resistencia a Y. pestis.
El equipo se centró en un gen con una asociación particularmente fuerte con la susceptibilidad: ERAP2. Los individuos que poseían dos copias de una variante genética específica, denominada rs2549794, eran capaces de producir copias de longitud completa del transcrito de ERAP2, por lo que producían más de la proteína funcional, en comparación con otra variante que conducía a una versión truncada y no funcional del transcrito. La ERAP2 funcional contribuye a que el sistema inmunitario reconozca la presencia de una infección.
«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 inmunológico 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».
El equipo llegó incluso a probar cómo la variante rs2549794 afectaba a la capacidad de las células humanas vivas para ayudar a combatir la peste, determinando que los macrófagos que expresaban dos copias de la variante eran más eficientes a la hora de neutralizar el Y. pestis en comparación con los que no la tenían.
«El examen de los efectos de las variantes de ERAP2 in vitro nos permite comprobar funcionalmente cómo las diferentes variantes afectan al comportamiento de las células inmunitarias de los humanos modernos cuando se enfrentan a la Yersinia pestis viva», añade Javier Pizarro-Cerda, jefe de la Unidad de Investigación sobre la Yersinia y director del Centro Colaborador de la Organización Mundial de la Salud para la Peste en el Instituto Pasteur. «Los resultados apoyan la evidencia del ADN antiguo de que el rs2549794 es protector contra la peste».
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Los investigadores estiman que las personas con el alelo protector ERAP2 (la buena copia del gen, o rasgo) tenían entre un 40 y un 50% más de probabilidades de sobrevivir que aquellas que no lo tenían.
El equipo concluye además que la selección del rs2549794 forma parte del acto de equilibrio que la evolución impone a nuestro genoma; mientras que el ERAP2 es protector contra la peste negra, en las poblaciones modernas, la misma variante se asocia con una mayor susceptibilidad a las enfermedades autoinmunes, incluso actuando como un conocido factor de riesgo para la enfermedad de Crohn.
«Comprender la dinámica que ha dado forma al sistema inmunitario humano es clave para comprender cómo las pandemias pasadas, como la peste, contribuyen a nuestra susceptibilidad a las enfermedades en los tiempos moderno», concluye Hendrik Poinar.
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