La malaltia de Chagas afecta aproximadament a 6 milions de persones només a Amèrica Llatina i és una de les principals causes de mort en aquesta regió. Aquesta malaltia infecciosa, també anomenada Tripanosomiasi americana, és causada pel paràsit Trypanosoma cruzi (T.cruzi). No obstant això, malgrat estar en contacte amb el paràsit, les poblacions amazòniques gairebé no pateixen la infecció de Chagas. L'objectiu de la recerca era descobrir per què.

L'estudi, publicat ahir en la revista Science Advances i coliderat per la Universitat de São Paulo i l'IBE, amb la col·laboració del Departament de Medicina i Ciències de la Vida (MELIS) de la UPF, ha descobert una variant del gen PPP3CA que redueix el risc d'infecció pel patogen de Chagas en les poblacions amazòniques.

Es coneix que la tuberculosi i el Chagas es trobaven en l'Amazones abans de l'arribada dels europeus, però, fins avui, no hi havia estudis sobre les adaptacions genètiques de les poblacions amazòniques per a sobreviure en aquest ambient. Per primera vegada, aquesta recerca ha demostrat que els humans que habitaven Amèrica van sofrir selecció natural a causa d'aquest patogen, a més d'altres adaptacions genètiques.

Mapa de freqüència de la variant del gen PPP3CA
 

Per aconseguir-ho, la recerca va analitzar les dades genòmiques de 118 individus contemporanis de 19 poblacions diferents de l'Amazones.

"Vam posar el focus a trobar indicis de selecció natural positiva relacionada amb les malalties tropicals a Amèrica." Assenyala Tábita Hünemeier, Investigadora Principal en l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE-CSIC-UPF) que ha liderat l'estudi.

A través de l'anàlisi dels genomes, l'estudi va trobar una variant del gen PPP3CA en alta freqüència en els habitants d'Amazònia que podria ser la responsable d'aquesta resistència. Per a comprovar la seva eficàcia, la recerca va realitzar estudis funcionals en el laboratori amb la col·laboració de la Harvard Medical School.

Estudis funcionals sobre l'acció immunològica del gen PPP3CA contra el paràsit de Chagas

El gen PPP3CA codifica per a una proteïna clau en l'activació de les cèl·lules immunitàries, la resposta immunitària innata i la internalització del paràsit T.cruzi en les cèl·lules humanes. Aquest estudi va detectar una variant d'aquest gen de forma molt abundant en les poblacions amazòniques que s'expressa en el teixit del cor i en les cèl·lules immunològiques.
L'estudi va realitzar estudis funcionals amb teixits cel·lulars del cor mitjançant cèl·lules mare, algunes de les quals contenien la variant del gen PPP3CA trobada en alta freqüència en les poblacions amazòniques. Els resultats van demostrar que hi ha menys internalització del paràsit en les cèl·lules del cor quan aquestes tenen la variant del gen.

Imatge de les cèl·lules cardíaques durant els assajos funcionals.
 

"La presència de la variant del gen PPP3CA podria ser la causa que la malaltia sigui més lleu o hi hagi menys infecció en aquestes poblacions." Afegeix David Comas, catedràtic de Biologia de la UPF, Investigador Principal a l'IBE (CSIC-UPF) i coautor de la investigació.

Selecció natural positiva en la població amazònica a causa d'un patogen

L'estudi ha estimat que aquesta selecció natural en favor d'una major resistència a la malaltia de Chagas va començar fa 7.500 anys, després que les poblacions de l'Amazones se separessin de les poblacions dels Andes i de la costa del Pacífic.

Suportats per estudis anteriors amb mostres de 9.000 anys d'antiguitat, la investigació conclou que les epidèmies haurien seleccionat positivament els individus amb major resistència a les malalties tropicals, com el Chagas, generant una resistència única en aquesta població.

Adaptacions genètiques de comportament a la vida de la selva

L'estudi també va trobar adaptacions genètiques associades amb trets del comportament com el "Novelty-seeking behaviors" o "Comportament de cerca de novetat", un tret genètic que determina un comportament de cerca activa de noves experiències. L'estudi conclou que aquest tret podria haver estat important per a l'estil de vida caçador-recol·lector de les poblacions amazòniques en el passat, perquè ajudaria a aquests individus a explorar nous territoris i buscar recursos.

Trets cardiovasculars i metabòlics

L'estudi també va detectar trets cardiovasculars i metabòlics que concorden amb la predominança genètica observada en investigacions anteriors, perquè ja s'havia detectat una tassa d'obesitat, diabetis i malalties coronàries del 66% en algunes poblacions amazòniques.

Article de referència: Cainã M. Couto-Silva1, Kelly Nunes1, Gabriela Venturini, Marcos Araújo Castro e Silva, Lygia V. Pereira, David Comas, Alexandre Pereira, Tábita Hünemeier. Indigenous people from Amazon show genetic Q1 signatures of pathogen-driven selection. Science Advances.(2023) Vol 9, Issue 10. DOI: 10.1126/sciadv.abo0234