Белые и негры имеют разные иммунные системы. У европейцев иммунный ответ другой за счет неандертальских генов.

Уже давно стало ясно, что люди из разных частей света отличаются по своей восприимчивости к развитию инфекций, а также хронических воспалительных и аутоиммунных заболеваний. Теперь два исследования, результаты которых были опубликованы в журнале Cell 20 октября, показывают, что эти различия в восприимчивости к заболеваниям в значительной степени связаны с различиями на генетическом уровне, определяющими способ построения иммунной системы людей европейского и африканского происхождения.

Исследователи также обнаружили, что различия между популяциями отбирались с течением времени, поскольку они давали преимущества людям, сталкивавшимся с различными проблемами со здоровьем в тех местах, где они жили. В результате, согласно новым данным, люди африканского происхождения обычно демонстрируют более сильные иммунные реакции, чем европейцы.

Это открытие позволяет предположить, что европейское население подвергалось отбору на пониженный иммунный ответ с тех пор, как наши предки впервые вышли из Африки. Интересно, что иммунная система европейцев частично сформировалась в результате внедрения новых генетических вариантов в результате скрещивания между некоторыми из наших ранних европейских предков и неандертальцами.

"Наши результаты показывают, что популяционные различия в транскрипционных ответах на иммунную активацию широко распространены, и что они в основном объясняются генетическими вариантами, которые различаются по частоте между человеческими популяциями", - сказал Луис Кинтана-Мурси из Института Пастера и CNRS в Париже, Франция, который возглавлял одно из двух исследований.

"Я ожидал увидеть различия в иммунном ответе, связанные с происхождением, но не такую явную тенденцию к более сильной реакции на инфекцию среди лиц африканского происхождения", - добавил Луис Баррейро из Монреальского университета и CHU Sainte-Justine в Канаде, старший автор другого исследования.

Кинтана-Мурчи и его коллеги использовали РНК-последовательность для определения того, как иммунные клетки, известные как первичные моноциты, полученные от 200 человек с африканским или европейским происхождением, будут отвечать на атаки бактерий или вирусов. Исследователи обнаружили множество различий в активности определенных генов в этих иммунных клетках как внутри, так и между популяциями. Они также обнаружили, что изменения в одном гене, кодирующем важный иммунный рецептор, приводят к уменьшению воспаления только у европейцев.

Исследователи обнаружили убедительные доказательства отбора генов, контролирующих иммунный ответ. Их данные также показывают, что европейцы «позаимствовали» некоторые ключевые варианты регуляции у неандертальцев, которые, в частности, влияют на то, как их иммунная система реагирует на вирусные вызовы.

Баррейро и его коллеги использовали аналогичный подход для проверки влияния африканского и европейского происхождения на изменения активности иммунных клеток. Его группа сосредоточилась на другом типе иммунных клеток, известных как первичные макрофаги, и их реакции на живые бактериальные патогены.

Исследователи заразили макрофаги, полученные от 80 африканцев и 95 европейцев, либо Listeria monocytogenes, либо Salmonella typhimurium, чтобы найти различия в реакциях и связать их с происхождением. Их исследования выявили тысячи генов, демонстрирующих популяционные различия в транскрипционной реакции на инфекцию. Они также обнаружили, что африканское происхождение связано с более сильной воспалительной реакцией, которая ограничивает рост бактерий.

Во многих случаях активность определенных генов была связана с одним генетическим вариантом, причем с сильными различиями в частоте между европейскими и африканскими популяциями. Исследователи также обнаружили признаки пришлой селекции этих генов и дополнительные доказательства важной роли генетических вариантов, переданных современным людям от неандертальцев. "Это убедительно свидетельствует о том, что уменьшение воспалительной реакции дало селективное преимущество европейским популяциям", - сказал Кинтана-Мурчи.

"Генетическая и молекулярная основа различий в восприимчивости к заболеваниям, связанных с происхождением, остается загадкой", - сказал Баррейро. "Эти результаты дают первое описание различий в иммунном ответе и связанных с ним генетических основ, которые могут объяснить различия в восприимчивости к заболеваниям между людьми африканского и европейского происхождения. В целом, наши результаты демонстрируют, как исторические селективные события продолжают формировать фенотипическое разнообразие человека сегодня, в том числе в отношении признаков, которые являются ключевыми для борьбы с инфекциями".

Ученые отметили, что результаты двух исследований поразительно схожи, несмотря на то, что они фокусировались на разных типах иммунных клеток. Они говорят, что теперь необходимо провести дополнительную работу, чтобы лучше понять роль экологических и других факторов, включая эпигенетические изменения, в наблюдаемых ими различиях.

Источники:

"Europeans, Africans have different immune systems, and Neanderthals are partly to thank", https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161020142948.htm

1. H?l?ne Quach, Maxime Rotival, Julien Pothlichet, Yong-Hwee Eddie Loh, Michael Dannemann, Nora Zidane, Guillaume Laval, Etienne Patin, Christine Harmant, Marie Lopez, Matthieu Deschamps, Nadia Naffakh, Darragh Duffy, Anja Coen, Geert Leroux-Roels, Frederic Cl?ment, Anne Boland, Jean-Fran?ois Deleuze, Janet Kelso, Matthew L. Albert, Lluis Quintana-Murci. Genetic Adaptation and Neandertal Admixture Shaped the Immune System of Human Populations. Cell, 2016; 167 (3): 643 DOI: 10.1016/j.cell.2016.09.024

2. Yohann N?d?lec, Joaqu?n Sanz, Golshid Baharian, Zachary A. Szpiech, Alain Pacis, Anne Dumaine, Jean-Christophe Grenier, Andrew Freiman, Aaron J. Sams, Steven Hebert, Ariane Pag? Sabourin, Francesca Luca, Ran Blekhman, Ryan D. Hernandez, Roger Pique-Regi, Jenny Tung, Vania Yotova, Luis B. Barreiro. Genetic Ancestry and Natural Selection Drive Population Differences in Immune Responses to Pathogens. Cell, 2016; 167 (3): 657 DOI: 10.1016/j.cell.2016.09.025

Источник: www.sciencedaily.com

Комментарии: