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L'eredità dei Neanderthal nel nostro sistema immunitario

fonte: Le Scienze

11 gennaio 2016

Dannemann et al./American Journal of Human Genetics 2016

Tre geni fondamentali per l'immunità innata,

la prima linea di difesa del nostro organismo

contro i patogeni, hanno una chiara derivazione

dal genoma di specie umane arcaiche come

l'uomo di Neanderthal e l'uomo di Denisova.

Gli stessi geni, scoperti da due studi indipendenti,

sono responsabili della reattività del sistema

immunitario e quindi anche dei fenomeni

d'ipersensibilità che sono alla base delle allergie(red)

evoluzioneantropologiaimmunologiapaleontologiaNeanderthal

I geni che consentono al nostro organismo di

difendersi da microbi e patogeni con cui entriamo

in contatto sono stati ereditati da specie umane

arcaiche, come l'uomo di Neanderthal e l'uomo

di Denisova.

Questi stessi geni sono però gli stessi all'origine

dei fenomeni di ipersensibilità immunitaria che

sono alla base delle comuni allergie.

Il risultato, emerso da due studi indipendenti

apparsi sulla rivista '"American Journal of Human Genetics",

sottolinea l'importanza dei contatti e degli incroci

tra le specie nel plasmare l'evoluzione umana e in

particolare in quella dell'immunità innata.

Rappresentazione grafica della distribuzione

mondiale dei geni Toll-like di derivazione neanderthaliana

emersa dagli studi (Dannemann et al./American

Journal of Human Genetics 2016

Quest'ultima rappresenta la prima risposta immunitaria

dell'organismo nei confronti dell'invasione di microbi

potenzialmente patogeni.

A differenza dell'immunità adattativa, l'immunità innata

ha una specificità limitata, dal momento che è strutturata

per riconoscere solo alcune delle molecole espresse

dagli agenti patogeni.

Elementi fondamentali di questo meccanismo sono i

recettori che riconoscono profili molecolari

(Pattern Recognition Receptor, PRR) e tra questi,

in particolare, i recettori di tipo Toll (Toll-like Receptor, TLR).

Quintana-Murci e colleghi, autori del primo articolo,

studiano da anni l'evoluzione del sistema innato,

basandosi sulla grande quantità di dati genetici resi

disponibili dal 1000 Genomes Project e sul confronto

con le sequenze genomiche ricavate dai resti di ominidi.

Il gruppo si è concentrato in particolare su un

insieme di 1500 geni che rivestono un ruolo

fondamentale nel sistema immunitario innato,

esaminando gli schemi di variabilità genica di

questi geni e la loro evoluzione nel tempo, in

confronto con il resto del genoma, a partire dagli

incroci di Homo sapiens con l'uomo di Neanderthal.

Lo studio ha rivelato che nel corso del tempo i

cambiamenti a carico dei geni coinvolti nell'immunità

innata sono stati limitati. Alcuni geni tuttavia hanno

subito una notevole pressione selettiva,

probabilmente per effetto di un cambiamento

ambientale o di una epidemia: la maggior parte

delle modificazioni nei geni codificanti per proteine

è avvenuta negli ultimi 6000-13.000 anni, cioè nel

periodo in cui le popolazioni umane sono passate

dall'economia di caccia e raccolta all'agricoltura.

Questa pressione selettiva ha favorito alcune

varianti, diventate a un certo punto molto più frequenti.

Con grande sorpresa, Quintana-Murci e colleghi

hanno scoperto che tre specifici geni che codificano

per i recettori di tipo Toll, denominati TLR1, TLR6 e

mi europei sia in quelli asiatici.

Nel secondo studio, Kelso e colleghi sono arrivati

alla stessa conclusione nell'ambito di una ricerca

sull'importanza funzionale dei geni ereditati da

specie umane arcaiche.

Sono partiti da uno screening del genoma umano

attuale cercando estese regioni con un'elevata

somiglianza con i genomi dell'uomo di Nenaderhal

e dell'uomo di Denisova, e hanno poi esaminato la

prevalenza di queste regioni in soggetti di tutto il

mondo, scoprendo gli stessi geni TLR individuati da

Quintana-Murci e colleghi.

Due di queste varianti geniche sono di chiara

derivazione neanderthaliana, mentre la terza è

riconducibile al genoma di Denisovan.

Dallo studio sono emerse prove del fatto che questi

geni offrono un vantaggio selettivo: le varianti arcaiche

sono associate a un incremento dell'attività dei geni

TLR e a una maggiore reattività nei confronti dei

patogeni.

Questa maggiore sensibilità può offrire una

maggiore protezione dalle infezioni, ma espone

al un maggior rischio di allergie.