Туберкулез изменял геномы европейцев на протяжении 2000 лет

Люди с полиморфизмом P1104A гена TYK2 в гомозиготе более склонны к заражению туберкулезом. Ученые из Франции проанализировали частоту встречаемости этого полиморфизма в геномах 1013 людей, живших в Европе от мезолита до Средневековья. Они показали, что с распространением туберкулеза в Европе частота полиморфизма резко уменьшилась под действием естественного отбора: с 10% в бронзовом веке до 2,9% в современной Европе.


Изображение:

Мумифицированные останки Терезии Хаусманн (XVIII век), из которых был выделен геном туберкулезной палочки

Credit:
Hungarian Natural History Museum | Nat. Commun. (2015), 6:6717, DOI: 10.1038/ncomms7717. Credit |  CC4.0 



Туберкулез считается самым опасным инфекционным заболеванием нашей эры; от туберкулеза умер миллиард человек за последние 2000 лет. Ранее было показано, что гомозиготы по полиморфизму P1104A в гене тирозинкиназы 2 TYK2 более склонны к развитию туберкулеза после заражения Mycobacterium tuberculosis. TYK2 передает сигналы цитокинов и играет роль в антивирусном иммунитете. Существуют данные, что у гомозигот по P1104A снижен риск аутоиммунных и воспалительных заболеваний.

Ученые из Франции исследовали древнюю ДНК, чтобы понять, насколько этот полиморфизм был распространен в разные периоды и какое давление оказывал туберкулез на геном человека. Они изучили 1013 геномов людей, живших в течение 10 000 лет в Европе, от мезолита до Средневековья. P1104A впервые был отмечен среди исследуемых геномов приблизительно 8500 лет назад на полуострове Малая Азия и затем распространился к Центральной Европе. Его частота в популяции оставалась на уровне 3% примерно до 5000 лет назад.

Во время бронзового века частота P1104A начала увеличиваться, пока не достигла 10% приблизительно 3000 лет назад. После железного века частота полиморфизма постоянно снижалась, пока не достигла современного значения 2,9%.

По данным ученых, полиморфизм P1104A появился в западной Евразии во время верхнего палеолита, задолго до появления туберкулеза в Европе. Но в последние 2000 лет полиморфизм, который в гомозиготном состоянии способствовал развитию туберкулеза, исчезал под действием естественного отбора. При географическом разделении образцов на южных и северных европейцев результаты принципиально не изменились.

Полученная информация подтверждает данные, согласно которым туберкулез распространился в Европе приблизительно 2000 лет назад. Такую оценку дает филогенетический анализ штаммов туберкулезной палочки — около 1600 лет назад по результатам исследований венгерских мумий XVIII века и около 929–2084 лет назад по результатам изучения мумифицированных останков епископа Педера Винструпа, жившего в XVII веке, из Лунда (Швеция).

Более 2 500 000 смертей за последние 2000 лет ассоциировано с полиморфизмом P1104A в гомозиготном состоянии, то есть 1–2% от всех смертей из-за туберкулеза в Европе XIX века. Это примерно соответствует 1% смертей из-за повышенного риска, связанного с генотипом пациента, в современной Европе.

Авторы исследования считают, что этот подход можно использовать для изучения вариантов с еще неизвестными функциями, чья частота резко снизилась или возросла под влиянием распространения инфекций.


Источник

Kerner G., et al. // Human ancient DNA analyses reveal the high burden of tuberculosis in Europeans over the last 2,000 years // AJHG, 108, 3, P517-524, published March 4, 2021, DOI: 10.1016/j.ajhg.2021.02.009

Добавить в избранное

Вам будет интересно