La peste negra, causada por la bacteria Yersinia pestis, se extendió por Europa, Oriente Medio y el norte de África entre 1346 y 1350 y provocó la muerte de entre el 30 % y el 50 % de la población de la época. En los brotes de los 400 años siguientes, las tasas de mortalidad disminuyeron. Ello pudo deberse a una adaptación genética humana a la bacteria, tal y como apuntan los autores de un estudio publicado en Nature.

El trabajo, que ha sido liderado por la Universidad de Chicago, Estados Unidos, ha hallado pruebas de que uno de los periodos más oscuros de la historia ejerció una importante presión selectiva sobre la población y produjo cambios en el sistema inmunitario humano que persisten hoy en día.

El equipo examinó muestras de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de que la peste acabara con el 50 % de la población europea a finales de la década de 1340

Según comenta a SINC Luis Barreiro, profesor de Medicina Genética de la universidad estadounidense y coautor del estudio, “la peste negra fue el mayor evento de mortalidad de la historia; por eso, nos propusimos probar la hipótesis de que las personas que sobrevivieron a esta pandemia tenían variantes genéticas que aumentaban su protección contra Y. pestis”.

En el trabajo, además de la Universidad de Chicago, han participado investigadores de la Universidad McMaster (Canadá) y del Instituto Pasteur (Francia).

Análisis de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos

Para explorar la evolución de la variación genética en los genes relacionados con el sistema inmunitario, los científicos examinaron muestras de ADN antiguo de los huesos de más de 200 individuos de Londres y Dinamarca que murieron antes, durante y después de que la peste acabara con el 50 % de la población europea 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 Y. pestis.

En concreto, el equipo descubrió que tener dos copias de una variante específica del gen ERAP2 estaba fuertemente asociado con la supervivencia a la peste. Los que sobrevivieron a la pandemia transmitieron esa variante genética funcional, denominada rs2549794, a su descendencia.

“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 inmunitario 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”.

Una ventaja con un costo para la descendencia

Sin embargo, esta ventaja que hizo que estas personas sobrevivieran a la pandemia, supone, a su vez, un costo: “Tener esa misma variante que encontramos como protectora contra la peste negra se asocia hoy con una mayor susceptibilidad a ciertas dolencias autoinmunes, como puede ser la enfermedad Chrohn”, advierte Barreiro.

El investigador señala que en este trabajo se ha evaluado “de una forma muy directa el impacto que tuvo un único patógeno en la evolución humana. Durante mucho tiempo se especuló si la peste negra pudo haber sido una fuerte causa de selección, pero es difícil demostrarlo cuando se observan las poblaciones modernas, debido a que los humanos han tenido que enfrentarse a muchas otras presiones selectivas. La única manera de abordar la cuestión era reducir la ventana temporal analizada”, recalca.

“Hasta donde yo sé —agrega—, esta es la primera demostración de que, efectivamente, la peste negra supuso una importante presión selectiva para la evolución del sistema inmunitario humano”.

Por su parte, el coautor Hendrik Poinar, profesor de Antropología en la Universidad McMaster, apunta que “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”, subraya.

Los autores planean ampliar el proyecto para examinar todo el genoma, no solo un conjunto seleccionado de genes relacionados con la inmunidad. Su próximo objetivo es analizar las variantes genéticas que afectan a la susceptibilidad a las bacterias en los seres humanos modernos, y compararlas con las del ADN antiguo para determinar si esas variantes fueron también el 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”, dice Barreiro, que concluye: “Esto nos habla de los mecanismos que nos permitieron sobrevivir a lo largo de la historia y de por qué seguimos aquí hoy”.

noviembre 02/2022 (SINC)

Referencia:

Barreiro L. et al. “Evolution of immune genes is associated with the Black Death”. Nature 2022.

Los hallazgos, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestran una sorprendente aceleración en la transmisión de la peste entre la peste negra de 1348, que se estima que acabó con más de un tercio de la población de Europa, y las epidemias posteriores, que culminó con la Gran Plaga de 1665.

Los investigadores encontraron que, en el siglo XIV, la cantidad de personas infectadas durante un brote se duplicó aproximadamente cada 43 días. En el siglo XVII, el número se duplicaba cada 11 días.

«Es una diferencia asombrosa en la rapidez con que crecieron las epidemias de peste», resalta David Earn, profesor del Departamento de Matemáticas y Estadística de McMaster e investigador del Instituto Michael G. DeGroote para la Investigación de Enfermedades Infecciosas, autor principal del estudio.

Earn y un equipo que incluye estadísticos, biólogos y genetistas evolutivos estimaron las tasas de mortalidad mediante el análisis de datos históricos, demográficos y epidemiológicos de tres fuentes: testamentos y testamentos personales, registros parroquiales y las leyes de mortalidad de Londres.

No se trataba simplemente de contar los muertos, ya que no hay registros publicados de muertes disponibles para Londres antes de 1538. En cambio, los investigadores extrajeron información de testamentos y testamentos individuales para establecer cómo la plaga se estaba extendiendo por la población.

«En ese momento, las personas normalmente escribían testamentos porque estaban muriendo o temían morir inminentemente, por lo que planteamos la hipótesis de que las fechas de los testamentos serían un buen indicador de la propagación del miedo y de la muerte misma. Para el siglo XVII, cuando se registraron tanto la voluntad como la mortalidad, comparamos lo que podemos inferir de cada fuente y encontramos las mismas tasas de crecimiento, dice Earn. Nadie que viviera en Londres en el siglo XIV o XVII podría haber imaginado cómo estos registros podrían usarse cientos de años después para comprender la propagación de enfermedades».

Si bien estudios genéticos anteriores han identificado a la ‘Yersinia pestis’ como el patógeno que causa la peste, se sabe poco sobre cómo se transmitió la enfermedad.

«A partir de la evidencia genética, tenemos buenas razones para creer que las cepas de la bacteria responsable de la peste cambiaron muy poco durante este período de tiempo, por lo que este es un resultado fascinante», señala Hendrik Poinar, profesor del Departamento de Antropología de McMaster, quien también está afiliado al Instituto Michael G. DeGroote para la Investigación de Enfermedades Infecciosas y es coautor del estudio.

La velocidad estimada de estas epidemias, junto con otra información sobre la biología de la peste, sugiere que durante estos siglos la bacteria de la peste no se propagó principalmente a través del contacto de persona a persona, lo que se conoce como transmisión neumónica. Las tasas de crecimiento de las epidemias tempranas y tardías son más consistentes con la peste bubónica, que se transmite por la picadura de pulgas infectadas.

Los investigadores creen que la densidad de población, las condiciones de vida y las temperaturas más frías podrían potencialmente explicar la aceleración, y que los patrones de transmisión de las epidemias de peste históricas ofrecen lecciones para comprender el COVID-19 y otras pandemias modernas.

Este nuevo archivo digitalizado desarrollado por el grupo de Earn proporciona una forma de analizar patrones epidemiológicos del pasado y tiene el potencial de conducir a nuevos descubrimientos sobre cómo las enfermedades infecciosas y los factores que impulsan su propagación han cambiado a lo largo del tiempo.

octubre 20/2020 (Europa Press).- Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

El objetivo del trabajo ha sido identificar las señales de la evolución convergente del sistema inmune en dos poblaciones con ancestros genéticos diferentes, pero que han habitado en la misma área geográfica y se han visto expuestos al mismo entorno, incluyendo las infecciones, durante el último milenio. De hecho, ese mismo grupo de genes en personas del noroeste de la India, de donde los gitanos provienen, no ha sufrido ningún tipo de cambio.

El equipo de investigación tomó muestras del ADN de 100 personas de origen rumano, 100 personas de etnia gitana y 500 residentes actuales del noroeste de la India, para comparar sus genomas. Los resultados muestran que tres genes del grupo de los receptores tipo Toll (TL) del sistema inmune evolucionaron de manera similar en gitanos y rumanos, bajo el efecto de la misma presión selectiva, mientras que los habitantes de la India no tienen el efecto de la selección natural para esta causa.

Los investigadores analizaron cómo los polimorfismos de nucleótido simple en la región que abarca TLR1, TLR6 y TLR10 modulaban las respuestas de las citocinas a «Yersinia pestis», el patógeno causante de la peste, y a «Yersinia pseudotuberculosis», un precursor de la bacteria que produjo la plaga, en 101 individuos de ascendencia europea. Este efecto, sin embargo, no se observó en el receptor TLR4.

Los resultados muestran un buen ejemplo de evolución convergente, en la que poblaciones de diferente origen desarrollan la misma adaptación, algo que podría ser interpretado como un proceso evolutivo similar inducido por las condiciones infecciosas, en este caso, el efecto de la epidemia de la peste en el siglo XIV.

Según Jaume Bertranpetit, uno de los autores del trabajo, los resultados «explican parte de las diferencias entre los europeos y otros pueblos en la sensibilidad a una enfermedad infecciosa. Además, muestran la importancia que las epidemias han tenido en modular la composición de las poblaciones, y la forma en la que las diferentes poblaciones humanas pueden responder a infecciones emergentes.
febrero 7/2014 (Diario Médico)