La enfermedad de Chagas afecta aproximadamente a 6 millones de personas solo en América Latina y es una de las principales causas de muerte en esta región. Esta enfermedad infecciosa, también llamada Tripanosomiasis americana, está causada por el parásito Trypanosoma cruzi (T.cruzi). Sin embargo, a pesar de estar en contacto con el parásito, las poblaciones amazónicas casi no padecen la infección de Chagas. El objetivo de la investigación era descubrir por qué.

El estudio, publicado ayer en la revista Science Advances y coliderado por la Universidad de São Paulo y el IBE en colaboración con del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) de la UPF, ha descubierto una variante del gen PPP3CA que reduce el riesgo de infección por el patógeno de Chagas en las poblaciones amazónicas.

Se conoce que la tuberculosis y el Chagas se encontraban en el Amazonas antes de la llegada de los europeos, pero, hasta la fecha, no había estudios sobre las adaptaciones genéticas de las poblaciones amazónicas para sobrevivir en este ambiente. Por primera vez, esta investigación ha demostrado que los humanos que habitaban América sufrieron selección natural a causa de este patógeno, además de otras adaptaciones genéticas.

Mapa de frecuencia de la variante del gen PPP3CA
 

Para ello, la investigación analizó los datos genómicos de 118 individuos contemporáneos de 19 poblaciones distintas del Amazonas.

“Pusimos el foco en encontrar indicios de selección natural positiva relacionada con las enfermedades tropicales en América.” Señala Tábita Hünemeier, Investigadora Principal en el Instituto de Biología Evolutiva (IBE-CSIC-UPF) que ha liderado el estudio.

A través del análisis de los genomas, el estudio encontró una variante del gen PPP3CA de forma muy abundante en los habitantes de Amazonia y que podría ser la responsable de esta resistencia. Para comprobar su eficacia, la investigación realizó estudios funcionales en el laboratorio con la colaboración de la Harvard Medical School.

Estudios funcionales sobre la acción inmunológica del gen PPP3CA contra el parásito de Chagas

El gen PPP3CA codifica para una proteína clave en la activación de las células inmunitarias, la respuesta inmunitaria innata y la internalización del parásito T.cruzi en las células humanas. Este estudio detectó una variante de este gen de forma muy abundante en las poblaciones amazónicas que se expresa en el tejido del corazón y en las células inmunológicas.

El estudio realizó estudios funcionales con tejido celular del corazón mediante células madre, algunas de las cuales contenían la variante del gen PPP3CA encontrada en alta frecuencia en las poblaciones amazónicas. Los resultados demostraron que hay menos internalización del parásito en las células del corazón cuando estas tienen la variante del gen.

Imagen de células células cardíacas y el patógeno

“La presencia de la variante del gen PPP3CA podría ser la causa de que la enfermedad sea más leve o haya menos infección en estas poblaciones.” Añade David Comas, catedrático de Biología de la UPF, Investigador Principal del IBE (CSIC-UPF) y coautor de la investigación.

Selección natural positiva en la población amazónica a causa de un patógeno

El estudio ha estimado que esta selección natural en favor de una mayor resistencia a la enfermedad de Chagas empezó hace 7.500 años, después de que las poblaciones del Amazonas se separaran de las poblaciones de los Andes y de la costa del Pacífico.

Soportados por estudios anteriores con muestras de 9.000 años de antigüedad, la investigación concluye que las epidemias habrían seleccionado positivamente los individuos con mayor resistencia a las enfermedades tropicales, como el Chagas, generando una resistencia única en esta población.

Adaptaciones genéticas de comportamiento a la vida de la selva

El estudio también encontró adaptaciones genéticas asociadas con rasgos del comportamiento como el “Novelty-seeking behaviors” o “Comportamiento de búsqueda de novedad”, un rasgo genético que determina un comportamiento de búsqueda activa de nuevas experiencias. El estudio concluye que este rasgo podría haber sido importante para el estilo de vida cazador-recolector de las poblaciones amazónicas en el pasado, pues ayudaría a estos individuos a explorar nuevos territorios y buscar recursos.

Rasgos cardiovasculares y metabólicos

El estudio también detectó rasgos cardiovasculares y metabólicos que concuerdan con la predominancia genética observada en investigaciones anteriores, pues ya se había detectado una tasa de obesidad, diabetes y enfermedades coronarias del 66% en algunas poblaciones amazónicas.

Artículo de referencia: 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