La alergia, ¿una herencia del hombre de Neandertal?

Esqueleto de Homo neandertalensis Museum of Natural History. New York

Las alergias que sufren los hombres modernos podrían provenir de los Neandertales y de los Denisovanos, especies de homínidos que se cruzaron con los antecesores de los hombres actuales hace unos 40.000 años. Por lo menos esto es lo que creen los autores de dos estudios publicados recientemente (enero de 2016) en la revista American Journal of Human Genetics (Janet Kelso del Instituto de Antropología Evolutiva Max Planck de Leipzig y Lluís Quintana-Murci, del Institut Pasteur de París)

Algunos de los genes de los hombres actuales parecen provenir de estos cruces con neandertales. Según estudios previos, se calcula que entre un 1 - 6 % del genoma euroasiático moderno puede identificarse con genes idénticos a los de los neandertales. 

Janet Kelso ha escaneado los genomas de los humanos contemporáneos para detectar genes de neandertales o del hombre de Denisova. Dos de estos tres genes implicados en el sistema inmunitario correspondían al ADN del hombre de Neandertal y el tercero al de Denisova. El más común de estos tres genes se encontró en casi toda la población, el segundo, sobre todo en Asia y el tercero, el que se parecía al hombre de Denisova, en un pequeño grupo de asiáticos. 

La importancia funcional de esta herencia está en los genes del receptor tipo Toll (TLR), TLR1, TLR6 y TLR10. Estos tres genes TLR se expresan en la superficie celular, donde se detectan y responden a los componentes de bacterias, hongos y parásitos. Estos receptores inmunes son esenciales para la obtención de respuestas inflamatorias y antimicrobianas y para la activación de una respuesta inmune adaptativa. Estas variaciones genéticas por lo tanto reforzaron el sistema inmune innato, que sirve como primera línea de defensa frente a la infección. En este sentido, los genes adquiridos por las relaciones con especies arcaicas podrían interpretarse como una clara ventaja evolutiva, ya que proporcionarían una mayor resistencia del individuo frente las infecciones. 

Kelso  resume así los resultados de su estudio: 

“Hemos encontrado que el entrecruzamiento con los humanos arcaicos - neandertales y denisovanos - ha influido en la diversidad genética de los genomas de hoy en día en los tres genes de inmunidad innata que pertenecen a la familia del receptor humano de tipo Toll”

Lluís Quintana-Murci, del Institut Pasteur de Paris y principal autor del segundo trabajo, ha estudiado 1.500 genes activos en el sistema inmunitario. Según él, la mayoría de las adaptaciones se produjeron hace 6.000 - 13.000 años, cuando los hombres pasaron del modelo cazador-recolector a la instauración de la agricultura. 

Sin embargo, la potenciación del sistema inmune por estos mismos genes TLR aumenta la tendencia a padecer procesos alérgicos. Los portadores tienen más tendencia a sufrir asma, fiebre del heno y otras enfermedades de este tipo. Tal vez esta herencia de hibridación interespecies pueda estar en el origen de la producción de alergias.

Bibliografía: 

1. Matthieu Deschamps, Guillaume Laval, Maud Fagny, Yuval Itan, Laurent Abel, Jean-Laurent Casanova, Etienne Patin, Lluis Quintana-Murci. Genomic Signatures of Selective Pressures and Introgression from Archaic Hominins at Human Innate Immunity Genes. The American Journal of Human Genetics, 2016; 98 (1): 5 DOI: 10.1016/j.ajhg.2015.11.014
2. Michael Dannemann, Aida M. Andrés, Janet Kelso. Introgression of Neandertal- and Denisovan-like Haplotypes Contributes to Adaptive Variation in Human Toll-like Receptors. The American Journal of Human Genetics, 2016; 98 (1): 22 DOI: 10.1016/j.ajhg.2015.11.015
3. Cell Press. "Neanderthal genes gave modern humans an immunity boost, allergies." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 January 2016. .

Infecciones y parásitos intestinales en la epoca romana

   

Natatio (piscina) romana Termas de Bath (Inglaterra)

Un reciente trabajo publicado en la revista Parasitology, pone en duda que las novedades higiénicas introducidas en la arquitectura y el urbanismo en el Imperio Romano hubieran tenido una especial consecuencia en la higiene pública, como en general solía aceptarse. 

Exvoto romano representando un intestino, probablemente
ofrecido tras la curación de alguna enfermedad del sistema digestivo.
British Museum, Londres. 

Los colaboradores del Dr. Piers Mitchell, del Departamento de Arqueología y Antropología de la Universidad de Cambridge, autores de este  estudio, han encontrado y estudiado los restos de diversos parásitos intestinales encontrados en las letrinas y cloacas de la época. Así ha podido demostrar una importante presencia de Entamoeba histolytica , triquina, tenia y lombrices intestinales. 

Así pues, las novedades introducidas por la arquitectura romana, como acueductos, cloacas y letrinas, si bien seguramente mejoraron la calidad de vida, fueron menos eficaces que lo que creíamos hasta ahora. Los autores del estudio llegan a la conclusión que la prevalencia de parásitos intestinales incluso tendía a aumentar con el transcurso del tiempo, sin que queden totalmente esclarecidas las causas. 

Bañera circular. Termas de Bath (Inglaterra). 
El agua caliente se recambiaba con escasa frecuencia. 

Una de las hipótesis planteadas por Mitchell y colaboradores es que estos parásitos fuesen transmitidos por las cálidas aguas de las Termas. El agua de las natatio (piscinas) se cambiaba con poca frecuencia y los restos de suciedad y cosméticos quedaban en suspensión en el agua, facilitando la suspensión de ciertos parásitos. 

Otra posibilidad es el que los cultivos agrícolas fuesen regados con aguas fecales procedentes de cloacas. Aunque el abonado sistemático de los campos con estiércol para aumentar su rendimiento no se generalizó hasta el s. XI, igual que la práctica del barbecho o de los cultivos rotatorios, no es descartable que los romanos regaran con aguas de deshecho, lo que daría lugar a un aumento de huevos de parásito en los productos agrícolas. Es posible que las propias leyes de saneamiento que imponían la eliminación de las heces en las calles, canalizándolas en cloacas y alcantarillas, consiguieran en realidad una reinfección de la población debido a la facilidad que la conducción de las aguas negras ofrecían para regar los campos de las afueras de las ciudades. 

       

Conducciones de agua de las termas de Bath (Inglaterra). 

A la izquierda, tubería de agua limpia.  A la derecha, conducción de desecho y vaciado. 

El estudio halló que los huevos de tenia estaban mucho más generalizados en el Imperio Romano que en las poblaciones de la Edad del Bronce y la Edad del Hierro en Europa. En opinión del Dr. Mitchell tal vez fuera por el consumo generalizado de garum, una salsa muy popular entre los romanos. Esta salsa estaba confeccionada con restos de pescado podrido, hierbas, sal y especias. Esta salsa se fermentaba durante días al sol. Después se añadía cruda (no cocinada) a multitud de platos de cocina romana, e incluso se usaba como medicina. La demanda de garum en todo el Imperio era muy elevada y se comercializaba en frascos sellados que llegaban en precarias condiciones a todos los rincones del Imperio. El garum pudo haber actuado como vector de la tenia de los peces, que era endémica en el Norte de Europa y se propagó fácilmente al resto del Imperio, en aquella globalización "avant la lettre".  

El estudio de Mitchell y cols. concluye que la gran afición de los romanos por los baños no consiguió proporcionarles una vida más sana, aunque probablemente olían mejor. 

Bibliografía: 

Mitchell, PD. Human parasites in the Roman World: health consequences of conquering an empire. Parasitology; 8 Jan 2016.   artículo completo aquí

http://www.cam.ac.uk/research/news/roman-toilets-gave-no-clear-health-benefit-and-romanisation-actually-spread-parasites#sthash.OLokGXgM.dpuf

¿Tenía una úlcera de estómago Ötzi, el hombre del glaciar?

Ötzi, el hombre de Smilaun  Reconstrucción hipotética  Südtiroler Archäeologiemuseum, Bolzano 1

De Ötzi, el hombre congelado hallado en 1991 en el glaciar de Smilaun, conocemos cada vez más detalles: hemos descifrado su ADN; sabemos que tal vez sufrió una enfermedad de Lyme; los alimentos que había ingerido antes de morir; cuáles fueron las circunstancias de su muerte; los tatuajes que llevaba en la piel... Sabemos también que estaba predispuesto a sufrir enfermedades cardíacas, que presentaba una artritis y problemas dentarios. 

Ahora, según revela la revista Science, se ha encontrado en su estómago una bacteria, Helicobacter pylori, que se asocia frecuentemente con úlceras gástricas y duodenales, y según algunos puede agravar o desencadenar transtornos cutáneos como la rosácea. 

La bacteria Helicobacter se encuentra en la mucosa gástrica, aunque en el caso de Ötzi, estas estructuras no se han conservado bien. Por eso se ha recurrido a un nuevo método de análisis, extrayendo la totalidad del ADN del contenido gástrico. A continuación se ha procedido a separar las secuencias de ADN y han acabado por reconstruir el genoma de un Helycobacter pylori de hace 53.000 años. Los investigadores han descubierto también las proteínas marcadoras  que se encuentran en los pacientes infectados actualmente por la bacteria, lo que demuestra que el sistema inmunitario de Ötzi respondió a la infección. 

Alrededor de un 10% de las personas infectadas por Helicobacter sufren manifestaciones clínicas como gastritis o úlceras gastroduodenales. 

Ötzi, tal como fue hallado en 1991 en el glaciar de Smilaun

Sin embargo, el diagnóstico de certeza de esas  patologías debe establecerse tras el examen de la mucosa por endoscopia y biopsia,  no se puede asegurar con seguridad que el hombre de los hielos tuviese problemas de estómago. Si no se puede obtener una muestra de tejido no se puede asegurar que el hombre de los hielos tuviese problemas gástricos. 

Tras haber reconstituído el genoma de la bacteria, un grupo de genetistas ha estudiado con mayor detalle su posible origen. Esperaban encontrar en Ötzi una cepa similar a la que puede encontrarse en los europeos actuales. Pero en cambio, descubrieron que era una cepa que se observa en la actualidad principalmente en Asia Central y Meridional. Una cepa especialmente virulenta, que colonizó el estómago de este hombre de la Edad del Cobre. 

La hipótesis más aceptada es que en un principio habrían existido dos cepas de Helicobacter: una africana y una asiática,  que se habrían recombinado para formar la versión moderna europea. Probablemente, la recombinación deestos dos tipos de bacterias habría tenido lugar después de la era de Ötzi, lo que podría aportar datos preciosos para comprender la historia de las migraciones en Europa, un tema mucho más complejo que lo que hasta ahora se creía. 

Bibliografía: 

1. Frank Maixner, Ben Krause-Kyora, Dmitrij Turaev, Alexander Herbig, Michael R. Hoopmann, Janice L. Hallows, Ulrike Kusebauch, Eduard Egarter Vigl, Peter Malfertheiner, Francis Megraud, Niall O’Sullivan, Giovanna Cipollini, Valentina Coia, Marco Samadelli, Lars Engstrand, Bodo Linz, Robert L. Moritz, Rudolf Grimm, Johannes Krause, Almut Nebel, Yoshan Moodley, Thomas Rattei, and Albert Zink. The 5300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman. Science, 2016; 351 (6269): 162-165 DOI: 10.1126/science.aad2545