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| Parásitos de la malaria dentro de glóbulo rojo (Dr_Microbe/iStock/Getty Images) |
Cientos de miles de años atrás, nuestros antepasados desarrollaron un simple truco que podría haber ayudado a frustrar una enfermedad infecciosa importante. Probablemente salvó nuestras pieles, pero el cambio estuvo lejos de ser una solución perfecta.
Una nueva investigación ha descubierto evidencia de que las mutaciones que surgieron entre 600,000 y 2 millones de años atrás eran parte de un complejo de adaptaciones que pueden habernos hecho inadvertidamente propensas a enfermedades inflamatorias e incluso a otros patógenos.
Un equipo internacional de investigadores comparó alrededor de mil genomas humanos con unos pocos de nuestros primos extintos, los neandertales y los denisovanos, para completar los detalles faltantes sobre la evolución de una familia de productos químicos que recubren las células del cuerpo humano.
Los ácidos siálicos son un grupo diverso de carbohidratos que florecen como las hojas de las puntas de las proteínas que cubren las superficies de las células humanas.
Este dosel de azúcares suele ser lo primero con lo que te toparías si tuvieras el tamaño de un virus o una bacteria, por lo que no es de extrañar que estos productos químicos sirvan como una insignia de seguridad, identificando al amigo del enemigo.
Los cambios en los marcadores de ácido siálico pueden dar lugar a una serie de enfermedades. Pero fue un cambio específico en particular para todos los humanos del que los investigadores aquí estaban más interesados en obtener una comprensión.
La mayoría de los mamíferos, incluidos los simios estrechamente relacionados, tienen un compuesto llamado ácido N-glicolilneuramínico o Neu5Gc. Hace tiempo que sabemos que el gen de esta versión del ácido siálico se rompe en nosotros, dejando que su forma precursora, el ácido N-acetilneuramínico (Neu5Ac), haga su trabajo.
Los investigadores especularon previamente que esta mutación se seleccionó en humanos para dificultar que los parásitos palúdicos devastadores como Plasmodium knowlesi se adhieran a los glóbulos rojos.
Es un intercambio que otros animales, incluidos varios pájaros, murciélagos e incluso ballenas, también han evolucionado por su cuenta.
Dado que los chimpancés retienen el gen para Neu5Gc, la mutación debe haber ocurrido en los últimos 6 millones de años más o menos, en algún momento después de que nos separamos el uno del otro.
Esta ventana ahora puede reducirse aún más. Este estudio más reciente muestra que los neandertales y los denisovanos comparten nuestra variante de ácido siálico, lo que significa que el cambio ocurrió antes de que nuestra rama del árbol genealógico se separase hace aproximadamente 400,000 a 800,000 años.
Sin embargo, los marcadores de ácido siálico son solo una parte de la historia. Para diferenciar entre las células que nos pertenecen de los posibles invasores, nuestras células inmunes están armadas con un químico de escaneo llamado lectinas de inmunoglobulina de unión al ácido siálico. O Siglecs para abreviar.
Cuando ocurre una inspección, si el marcador de ácido siálico de una célula no está a la altura, es una cortina para esa célula. Naturalmente, cualquier cambio en nuestra etiqueta de nombre de ácido siálico implicaría que nuestro sistema de Siglecs también necesitaría ajustes.
Efectivamente, en una investigación más profunda, los investigadores encontraron mutaciones significativas entre un grupo de genes Siglec que son comunes a los humanos y sus afines, pero no a los grandes simios.
No todas estas versiones se encuentran en las células inmunes, tampoco. Según el estudio, algunos se encuentran en otros tejidos, como el cerebro, la placenta y el intestino.
Este cableado radical de nuestro sistema inmune no es poca cosa. Si la hipótesis de la malaria tiene peso, le habría dado a los humanos Neu5Ac que viven en áreas propensas a la enfermedad parasitaria una gran ventaja sobre sus parientes Neu5Gc.
Pero podría haber sido un gran precio a pagar. Hace una década, los investigadores del mismo equipo sugirieron que la mutación habría separado nuestras comunidades ancestrales, evitando potencialmente que se reproduzcan.
En otras palabras, el linaje de nuestra especie podría haberse fragmentado como resultado de este complejo de mutaciones inmunes, posiblemente ocurriendo con la aparición del Homo erectus hace poco más de 2 millones de años.
Pero hay otras consecuencias del cambio que todavía estamos experimentando hoy.
La expresión de Siglec está relacionada con afecciones como el asma y la enfermedad de Alzheimer, lo que aumenta la posibilidad de que la protección contra una enfermedad devastadora nos ponga en riesgo de otras afecciones.
En cuanto a ese intercambio de ácido siálico, podría haber brindado una nueva oportunidad para una gran cantidad de otros patógenos.
Una amplia variedad de virus y bacterias ingresan a nuestras células al agarrar la pelusa del ácido siálico, muchos de los cuales infectan a los humanos pero no a los simios. Muchos, como el cólera, la viruela, la gripe y los coronavirus, están lejos de ser triviales.
"La mayoría de los coronavirus infectan las células en dos pasos: primero, reconociendo abundantes ácidos siálicos como sitios de unión para ganar un punto de apoyo, y luego buscando los receptores de proteínas de mayor afinidad como ACE2", dijo el médico Ajit Varki a Ann Gibbons de la revista Science.
Curiosamente, una eliminación similar a la humana del gen NeuA5c en ratones les da un impulso en la capacidad de correr y en la activación de otras partes de su sistema inmunológico. Dados los nuevos talentos cognitivos y físicos que surgieron en los humanos hace un par de millones de años, el asma y el cólera bien podrían haber valido la pena.
La evolución hace el trabajo. Pero nadie dijo que era perfecto.
Esta investigación fue publicada en Genome Biology and Evolution.