Una mutación que protegía de la malaria favoreció el origen de los humanos
Recreación artística de un 'Homo ergaster'.|PNAS
Investigadores de la Universidad de California han descubierto que los ancestros humanos sufrieron una mutación genética que les hizo resistentes contra enfermedades como la malaria, y esto favoreció la aparición del género 'Homo' sobre la Tierra, la especie que este año alcanzará los 7.000 millones de ejemplares.
Los autores, bajo la batuta de Pascal Gagneux, profesor en la Universidad de Washington, publican esta semana en la revista 'Proceedings of National Academy of Science (PNAS), que hay un claro vínculo entre las moléculas de ácido siálico, un azúcar que se encuentra en la superficie de las células de todos los animales, y la selección darwinista.
Estas moléculas, que sirven de blanco para patógenos invasores porque interactúan con otras células y con el ambiente, hace millones de años que eran idénticas entre todos los simios, incluidos los antepasados de los seres humanos. Todas eran del tipo conocido como ácido N-glycolylneuraminico o Neu5Gc.
El éxito de un gen inactivo
En el año 2005, los autores ya señalaron que este gen mutó hace unos tres millones de años y se quedó inactivo, provocando que aquella rama de grandes simios se hiciera resistente al parasito de la malaria, tan común en África. A cambio, los ancestros empezaron a producir una variante de ácido siálico, la Neu5Ac. "El haber perdido este ácido podría representar en el linaje homínido una ventaja, al impedir el paso a algunos patógenos, por así decirlo, cerrándoles la puerta de entrada a las células", explica el experto español en ADN antiguo Carles Lalueza-Fox, del CSIC.
Este cambio, según Gagneux, sucedió "en el mismo tiempo en el que aquellos homínidos se convertían en depredadores en su medio ambiente". "Es complicado estar seguro de lo que sucedió, porque la evolución es simultánea en muchos genes, pero sí sabemos que los humanos primitivos desarrollaron una inmunorespuesta a Neu5Gc. Sus sistemas inmunes lo reconocían como un intruso que debía ser destruido", apunta. Recuerda Gagneux que era el momento en el que comenzaban a comer más carne roja, una gran fuente de esta molécula, lo que pudo estimular aún más esta respuesta inmune.
Los investigadores defienden que esta respuesta frente a la molécula probablemente afectó a la reproducción. Dado que los embarazos de los mamíferos tienen un alto coste biológico para las hembras -incluso la vida, en algunos casos extremos- , pudo ocurrir que fuera necesario para ellas asegurarse que el esperma que fertilizaban sus óvulos fuera el mejor posible, por lo cual rechazarían los que llevaran la molécula Neu5Gc, que reducía sus posibilidades de éxito reproductivo.
Experimentos con esperma
Para probar esta hipótesis, expusieron esperma de un chimpancé, en el que la superficie de estas células es diferente del esperma humano en más de un 50%, a los anticuerpos humanos 'anti-Neu5Gc'. Y los anticuerpos mataron el esperma del mono 'in vitro'.
Un segundo test consistió en acoplar ratones femeninos transgénicos (manipulados para no producir los 'anti-Neu5Gc') con machos que sí producían esta molécula. El resultado fue que la fertilidad de las hembras fue muy baja por incompatibilidad entre ambos. "A lo largo del tiempo esa incompatibilidad se iría reduciendo y al final se acabaría eliminando a los machos con Neu5Gc", concluye Gagneux, para quien no deja de resultar extraño que ese proceso de selección fuera más rápido cuando la fertilidad disminuye poco a poco que cuando es del 100%".
En palabras de Lalueza-Fox: "El esperma que tuviera ácido siálico en su superficie, y por tanto no tuviera la mutación que lo inactiva, se habría eliminado de la población por este mecanismo reproductivo (y quizás también porque tendrían una desventaja frente a algunos patógenos)".
Estos resultados, según Gagneux, dan peso al concepto de "especiación por la infección", es decir, al proceso por el cual una combinación de enfermedades infecciosas que afecta a una población de individuos concreta podría haber predispuesto a ese grupo a divergir de otras poblaciones de la misma especie, debido a que se generó una incompatibilidad reproductiva. En el caso de los primeros 'Homo', uno de esos factores pudo se la inmunidad femenina al gen Neu5Gc.
Esta pérdida del Neu5Gc, hace entre dos y tres millones de años, coincidió con la aparición del 'Homo ergaster/erectus', considerado el ancestro más probable de nuestra especie, por lo cual ese mecanismo inmune pudo estar implicado en la evolución.
Para el científico del CSIC "la idea original es la de que en el linaje humano hay no solo genes que han adoptado funciones evolutivamente nuevas respecto al chimpancé, sino que también hay genes que se han inactivado y que siguen siendo funcionales en el chimpancé"
