La pandemia mundial de la peste bubónica acabó con entre el 30 % y el 60 % de las personas en ciudades del norte de África, Europa y Asia,
La peste negra cambió para siempre nuestro sistema inmune
Se examinaron muestras de ADN de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de la enfermedad
Un 50 % de la población europea murió en menos de cinco años. La peste negra, acontecida en el siglo XIV y que alcanzó un punto máximo entre 1347 y 1353, fue el mayor acontecimiento de mortalidad de la historia. Una nueva investigación de la Universidad de Chicago (Estados Unidos), la Universidad McMaster (Canadá) y el Instituto Pasteur (Francia) ha hallado pruebas de que uno de los periodos más oscuros de la historia de la humanidad ejerció una importante presión selectiva sobre la población humana, modificando la frecuencia de ciertas variantes genéticas relacionadas con el sistema inmunitario y afectando a nuestra susceptibilidad a las enfermedades actuales, según publican sus autores en la revista Nature.
Causada por la bacteria Yersinia pestis, la pandemia mundial de la peste bubónica acabó con entre el 30 % y el 60 % de las personas en ciudades del norte de África, Europa y Asia, con enormes repercusiones para la raza humana y, al parecer, para nuestro genoma.
«Se trata de una forma muy directa de evaluar el impacto que tuvo un único patógeno en la evolución humana –afirma el doctor Luis Barreiro, profesor de Medicina Genética de la UChicago y coautor del estudio–. La gente 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», asegura.
En el estudio, gracias a los recientes avances en la tecnología de secuenciación, los científicos examinaron antiguas muestras de ADN de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de que la peste de la peste negra arrasara la región 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 la Y. pestis.
«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», añade Barreiro.
Comportamiento de las células inmunitarias
El equipo de investigación 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 –destaca el doctor 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».
El equipo concluyó 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.
«Las enfermedades y epidemias como la peste negra dejan impactos en nuestros genomas, como los proyectos de arqueología para detectar –subraya Hendrik Poinar, doctor, profesor de antropología en la Universidad McMaster y coautor del estudio–. Se trata de una primera aproximación a cómo las pandemias pueden modificar nuestros genomas pero pasar desapercibidas en las poblaciones modernas. Estos genes están sometidos a una selección equilibrada: 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», añade.
La investigación futura ampliará el proyecto para examinar todo el genoma, no sólo un conjunto seleccionado de genes relacionados con el sistema inmunitario; y el equipo espera explorar las variantes genéticas que afectan a la susceptibilidad a las bacterias en los humanos modernos y compararlas con estas muestras de ADN antiguo para determinar si esas variantes fueron también 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 –apunta Barreiro–. Esto nos habla de los mecanismos que nos permitieron sobrevivir a lo largo de la historia y de por qué seguimos aquí hoy».
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