Hoe holbewoners ons ons immuunsysteem ... en allergieën

Het menselijk lichaam wordt dagelijks blootgesteld aan miljoenen pathogenen. Meestal zijn we ons niet eens bewust van deze bijna constante aanval.

Dat komt omdat ons lichaam wordt geleverd met drie niveaus van verdediging tegen infectie: de huid en het slijmvlies, ons aangeboren immuunsysteem en ons adaptieve immuunsysteem.

AdvertentieAdvertentie

Volgens twee nieuwe onderzoeken kunnen we onze holbewoners voorouders bedanken voor een deel van onze drievoudige verdedigingslinie.

Twee onafhankelijke rapporten gepubliceerd in het American Journal of Human Genetics verwijzen naar de paring van moderne mensen en archaïsche mensen - Neanderthal en Denisovan - duizenden jaren geleden.

Deze unie gaf ons een kritisch onderdeel van onze pathogeenbestrijdende bekwaamheid. Voor sommigen van ons is dit waarschijnlijk ook de reden dat we allergieën hebben.

advertentie

Meer lezen: streven naar levenslange griepvaccinemomenten Momentum »

Een trio van genen

Beide rapporten zeggen dat het bewijs wordt gevonden in drie Toll-like Receptor (TLR) -genen: TLR1, TLR6 en TLR10, die de ruggengraat vormen van ons aangeboren immuunsysteem.

AdvertisementAdvertisement

Deze set van niet-specifieke afweermechanismen komt snel in een hogere versnelling als er een kiem in het lichaam komt.

Toen de twee soorten bij elkaar kwamen, erfden moderne mensen deze genen. Wetenschappers zeggen dat verdere introgressie, de heen en weer overdracht van genetische informatie van de ene soort naar de andere, de basis stolde.

Michael Dannemann, PhD, een computerbioloog aan het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland, en hoofdauteur van een van de rapporten, zei dat de TLR-genen het levensonderhoud zijn van het overleven van de mens.

"Ze zijn erg belangrijk in ons immuunsysteem," zei hij. "Het is de eerste verdedigingslinie. "

Ze zijn erg belangrijk in ons immuunsysteem. Het is de eerste verdedigingslinie. Michael Dannemann, Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie

De drie TLR-genen wachten in wezen op het oppervlak van cellen om bacteriën, schimmels, microben en andere ziekteverwekkers die het lichaam proberen binnen te dringen te detecteren en daarop te reageren. Als ze een indringer niet met succes kunnen afweren, geven ze het startsein voor het adaptieve immuunsysteem om er een steek in te maken.

AdvertisementAdvertisement

Twee van de receptoren die in de studie worden benadrukt, komen uit de Neanderthalers, de andere uit Denisovans. Beide hominiden trokken ongeveer 200.000 jaar door Europa en West-Azië voordat ze in contact kwamen met moderne mensen die de continenten binnenkwamen.

Alleen mensen van Europese en Aziatische afkomst erfden de archaïsche genen. Inheemse sub-Sahara Afrikanen deden dat niet omdat hun voorouders nooit het continent verlieten.

Wetenschappers weten dat tot 4 procent van het moderne menselijke genoom afkomstig is van archaïsche mensen.Maar niet alle mensen dragen deze genen in dezelfde mate.

Advertentie

Deze nieuwe onderzoeken laten een aantal frequenties zien van de archaïsche TLR-genen in het menselijk genoom. Europeanen hebben tot 40 procent en Aziaten maar liefst 50 procent. De hogere frequentie vertegenwoordigt waarschijnlijk hun functioneel belang, volgens Dannemann.

"Neanderthalers zijn uitgestorven," zei hij. "Dat hebben we niet gedaan. "

AdvertentieAdvertentie

Meer lezen: wetenschappers vinden genbewerking met CRISPR moeilijk te weerstaan"

Zelfde onderwerp, verschillende agenda's

Hoewel beide onderzoeken tot dezelfde conclusies leidden, begonnen ze met verschillende agenda's.

Een van de studies gebruikte sequentievariatie van het 1000 Genomes-project, de eerste in zijn soort om de details van menselijke genetische variaties te catalogiseren. Het bestaat uit ongeveer 3 miljoen DNA-basenparen.

Advertentie

De wetenschappers in die studie concentreerden zich op 1, 500 genen van het Genomes-project en verwezen ze kruiselings naar de sequentie van Neanderthal- en Denisovan-genen.

Dannemann en team hebben ook hedendaagse menselijke genomen gescreend, maar hun opdracht was om de functionele betekenis van Neanderthaler DNA in moderne mensen te vinden. Zij zijn het team dat concludeerde dat TLR-genen ook een rol kunnen spelen in hoe ontvankelijk de allergieën zijn in de huidige tijd.

AdvertisementAdvertisement

Anthony DeFranco, Ph. D., hoogleraar microbiologie en immunologie aan de Universiteit van Californië, San Francisco, zei dat de bevindingen van beide studies interessant zijn omdat het de blijvende kracht van deze specifieke TLR-genen onthult.

In de loop van de tijd zou je denken dat het DNA verdund zou raken, maar dat deed het niet. Het moet dus een voordeel hebben opgeleverd. Dr. Anthony DeFranco, Universiteit van Californië San Francisco

Hij beweert dat zelfs na duizenden jaren van paring met andere mensen, het archaïsche DNA tot op de dag van vandaag intact blijft.

"In de loop van de tijd zou je denken dat het DNA verdund zou raken, maar dat deed het niet," zei DeFranco. "Dus het moet een voordeel hebben opgeleverd. "

Hij was ook geïntrigeerd door de conclusie van de studie van TLR-genen op hedendaagse allergieën. Onderzoekers waren op zoek naar aanleg voor allergieën, volgens DeFranco, en het rapport van Dannemann's team kan enig inzicht geven in dat studiegebied.

Het werk van TLR-genen is het bestrijden van ziekteverwekkers, voegt hij eraan toe. Echter, wanneer een omgeving niet genoeg van een vruchtbare speeltuin heeft voor deze receptoren om hun werk te doen, worden ze gedwongen elders te kijken om hun werk te voltooien.

"[De genen] beschermen je tegen infecties, wat toen erg belangrijk was," zei De Franco, "maar [zij] kunnen je vandaag gevoeliger maken voor allergieën. Het is een tweesnijdend zwaard. "

Meer lezen: de feiten over allergische reacties krijgen»