Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Byly u kolébky moderních lidí děsivé infekce?

Byly u kolébky moderních lidí děsivé infekce?

Datum: 10.9.2012

Historie naše druhu je napínavá a to nejspíš nejenom proto, že je o nás samotných. Genetici se v posledních letech intenzivně sváří o to, zda lidstvo prošlo katastrofami, které extrémně snížily počet lidí na Zemi. Zatím v tom nepanuje všeobecná shoda a je otázkou, jestli vůbec kdy bude. Katastrofy nepochybně byly a bylo jich hodně, není ale úplně jasné, nakolik mohly naše předky postihnout. Na jednu stranu jsme přes veškeré skepse a deprese nesmírně ekologicky plastičtí a přizpůsobiví, zároveň ale při nepříznivé souhře okolností můžeme být snadno zranitelní. Například, přibližně před 74 tisíci let na Sumatře explodoval supervulkán Toba, který zřejmě naprosto zdevastoval široké okolí, asi na dlouhou dobu velmi zdrsnil klima celé planety, už tak sevřené v krunýři nejmladší doby ledové, a možná drasticky postihl i lidské populace. Asi přežili jen někteří z tehdejších obyvatel Afriky. Novější výzkumy naznačují, že možná přežilo i pár lidí v Indii. Před časem převažoval názor, že v genomu lidstva je vidět velké vymírání právě v době Toby, dnes už to tak jednoznačně nevypadá. Kromě supervulkánu se ale na velkých katastrofách pradávného lidstva mohly podílet i jiné nepřízně osudu, například strašidelné infekce.

Nedávno s tímhle nápadem přišel tým lékaře a badatele indického původu Ajita Varkiho z Kaliforské univerzity v San Deigu. Varki a spol. analyzovali dva primátí geny pro siglec lektiny, Siglec-13 a Siglec-17. Siglec lektiny (anglicky sialic acid binding Ig-like lectin) jsou receptorové proteiny z nadrodiny imunoglobulínů, které z vnějšího okolí buňky vážou kyselinu sialovou. Obvykle se významně podílejí na regulaci našeho našlapaného imunitního systému. Ve Varkiho laboratoři poměrně překvapivě zjistili, že dotyčné geny sice fungují v bílých krvinkách našich nejbližších žijících příbuzných, čili šimpanzů, u nás samotných ale ne. Po genu Siglec-13 není v lidském genomu ani stopy. Přišli jsme o něj při rekombinančí události, do které byl podle všeho zapleten Alu element. Gen Siglec-17 sice stále máme, ale je porouchaný bodovou mutací. Šimpanzi exprimují protein Siglec-13 ve svých monocytech, a pokud jde o gen Siglec-17, v našich NK buňkách si stále ještě vyrábíme spoustu jeho mRNA, podle ní už ale kvůli oné mutaci nevzniká příslušný protein. Vypadá to, jako kdybychom se těchto proteinů v určité fázi vlastní historie velmi naléhavě zbavili.

Varki a jeho kolegové mají za to, že už vědí proč. Rekonstruovali totiž ztracené receptory Siglec-13 a Siglec-17 a najednou se ukázalo, že se na ně poměrně dobře vážou velmi nepříjemné bakterie – Streptococcus skupiny B, známý také jako „Streptococcus agalactiae“ a Escherichia coli K1. Badatelé pak vyrobili oba proteiny v experimentálních lidských buňkách imunitní obrany a podívali se, co se stane, když na takto upravené buňky vypustí zmíněné bakteriální kmeny. Ukázalo se, že lidské imunitní buňky s receptory Siglec-13 a Siglec-17 obstály proti těmto bakteriím nápadně hůře, než kdyby ty receptory neměly. Streptokokům skupiny B a E. coli K1 se podle všeho povedlo vymyslet způsob, jak navázáním na tyto dva receptory oslabit lidskou imunitu. Nejsou to jen tak obyčejné nemoci, způsobují opravdu šeredné a často smrtící infekce, především u novorozenců a starých či oslabených lidí. Tak vznikl intenzivní selekční tlak proti oběma receptorovým proteinům a během dramatického vymírání lidského druhu, které se podle Varkiho týkalo možná devíti dávných lidí z deseti, také oba zrádné receptory z našeho genomu víceméně zmizely.

Dostupná genetická data naznačují, že naši předci o proteiny Siglec-13 a Siglec-17 poprvé přišli možná už někdy kolem odštěpení našeho druhu od neandrtálců a denisovanů, zhruba před 440 až 270 tisíci let. Jenže i tak užitečné novince zabralo nějaký čas rozšířit se do všech populací našeho druhu. Někteří lidé totiž měli funkční verzi genu Siglec-13 ještě asi před 46 tisíci let. Badatelé mají za to, že naši předci byli po celou tu dobu drasticky pobíjeni bakteriálními nákazami. Eliminace obou receptorových proteinů nám samozřejmě pomohla v boji proti bakteriálním infekcím, je ale otázkou, nakolik nám zase uškodila jejich ztráta. Určitě jsme je neměli jen tak pro radost. Podle některých názorů právě relativně rychlé ztráty podobných regulátorů imunity, kterých jsme zažili vícero, ve svém důsledku výrazně přispěly k nápadnému sklonu lidí trpět rakovinným bujením, autoimunitními poruchami, či alergiemi. Je to vlastně docela štěstí, že tu teď všichni jsme.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka PhD.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.