Talán nincs élő ember, aki a biológia iránt érdeklődik és ne hallott volna még az ún. “malária hipotézisről” – még ha ebben a formában esetleg nem is esik le, miről van szó.
Ha azonban egy kicsit bővebben kifejtve, a sarlósejtes vérszegénységről kezdek írni, akkor azonban gondolom, mindenki számára leesik a tantusz: tömören az a lényeg, hogy a maláriával hosszú ideje sújtott területeken olyan, mutációk is képesek fennmaradni és elterjedni, ha védenek a betegség ellen, amelyek egyéb körülmények között kifejezetten károsak. A klasszikus példa a hemoglobin S allélja (HbS), ami homozigóta formába az említett vérszegénységet okozza, heterozigóta formában azonban védettséget nyújt.
Érdekes módon, bár lokálisan már többször tesztelték a malária gyakorisága és a HbS allélgyakoriság közti összefüggést, globálisan nem tették még meg ezt. Pedig néhány érdekes dolog látható, ha megtesszük. Egyrészt, hogy Afrikában hatványozottan igaz az összefüggés (lásd fenti ábra is): minél régebb óta jelen van a malária (azaz, minél inkább endemikus az adott területen), annál gyakoribb a HbS allél előfordulása.
Talán nincs élő ember, aki a biológia iránt érdeklődik és ne hallott volna még az ún. “malária hipotézisről” – még ha ebben a formában esetleg nem is esik le, miről van szó.
Ha azonban egy kicsit bővebben kifejtve, a sarlósejtes vérszegénységről kezdek írni, akkor azonban gondolom, mindenki számára leesik a tantusz: tömören az a lényeg, hogy a maláriával hosszú ideje sújtott területeken olyan, mutációk is képesek fennmaradni és elterjedni, ha védenek a betegség ellen, amelyek egyéb körülmények között kifejezetten károsak. A klasszikus példa a hemoglobin S allélja (HbS), ami homozigóta formába az említett vérszegénységet okozza, heterozigóta formában azonban védettséget nyújt.
Érdekes módon, bár lokálisan már többször tesztelték a malária gyakorisága és a HbS allélgyakoriság közti összefüggést, globálisan nem tették még meg ezt. Pedig néhány érdekes dolog látható, ha megtesszük. Egyrészt, hogy Afrikában hatványozottan igaz az összefüggés (lásd fenti ábra is): minél régebb óta jelen van a malária (azaz, minél inkább endemikus az adott területen), annál gyakoribb a HbS allél előfordulása.
Globálisan nézve, mint azt az alábbi ábrák mutatják kicsit összetettebb az ábra. Az afrikai kontinensen kívül a mediterráneum néhány pontján, illetve az indiai szubkontinensen figyelhető meg korreláció, de Eurázsia más pontjain, illetve D-Amerikában nem.
Ez persze nem azt jelenti, hogy más helyeken, ahol hosszú ideig endemikus volt a betegség (a zöld térkép az 1900 körüli állapotokat mutatja) nem alakult ki valamifajta védettség. Mint arról egyszer már korábban írtam, a HbS allélon kívül más védekezési mechanizmusok is ismertek különböző emberi populációkban: thalassaemiák, favizmus és a hemoglobin fehérje más mutációi.
Piel FB, Patil AP, Howes RE, Nyangiri OA, Gething PW, et al (2010) Global distribution of the sickle cell gene and geographical confirmation of the malaria hypothesis. Nat Comms 1: 104. doi:10.1038/ncomms1104
Dél-Amerikába a malária nemcsak az európai hódítással és az afrikai rabszolgákkal került a malária? Egyáltalán mennyi idő kell egy ilyen hasznos mutáció elterjedéséhez?
Úgy nem lehet értelmezni ezt a képet, hogy igazából a maláriára holoendémikus helyeken volt ideje az HbS adaptációnak elterjednie, a környező helyeken meg az itt már felhalmozódott HbS allélok szivárogtak át? Így Eurázsia nagy részén és D-Amerikában még azért nem terjedt el ez az adaptáció, mert távol vannak a holoendemikus ponttól ill. még nem annyira régi és nagy a malária fertőzések által kialakított szelekciós nyomás ezeken a területeken. Javítsatok ki, ha rosszúl gondolom, de a térkép szerint a Közép-Afrikában már felgyülemlet HbS pool-ból radiáltak kis az adaptációt biztosító allélok a környező területekre.
Igen, a malária D-Amerikában csak a 16. század környékén jelent meg, szóval ez egy jogos magyarázat. Ugyanakkor a rabszolgakereskedelemmel elég alkalma lett volna a HbS allélnak is eljutni. Hogy miért nem terjedt el, arról fogalmam sincs.
dolphin
Tipp 1: Az egyik lehetséges válasz erre az, hogy az adatok elégtelenek. Már az anatóliai bevándorlós cikknél is fanyalogtam egyet, hogy a szerzők kis számú, és szétszórt genetikai minta alapján nagy fantáziával színeztek be területeket, ahonnan semmi mintájuk nem volt. Ebben a cikkben is, ha megnézed a supplementaly data résznél, az Amerikába eső mintákból van messze a legkevesebb. Ráadásul az adatok a legkülönfélébb gyűjtésekből származnak, fél évszázados időszakból. Lehetséges az is, hogy a vizsgált emberek származás szerinti eloszlása teljesen egyenetlen. Mivel a bennszülött-afrikai-európai elkeveredés még aligha teljes Amerikában, ezekből az adatokból talán nem is lehetne levonni olyan következtetést, hogy a mutáció nincs jelen vagy nem terjed.
Eleve a mind a betegség által nagy területen sújtott, mint a rabszolgák betelepítésében nagy részt vállaló Brazília teljesen alulreprezentált. Ránézésre vannak minták Rióból (ami kívül is a malária elterjedési területén), és az amazóniai erdők mélyéről(tippen szerint tiszta nem keveredett indiánok).
Tipp2: Jelen van/megjelent valami más, eddig fel nem tárt, és kevésbé súlyos mellékhatásokkal járó ellenállást biztosító mutáció, ami fölöslegessé tette a vérszegénységet.
Tipp3: Amerika (Afrikához képest) jobb közegészségügye miatt a malária sokkal kisebb szelekciós nyomás, mint Afrikában.
Tipp4: maga a malária elterjedését mutató térkép elnagyolt, és a betegség egyáltalán nem olyan gyakori Amerikai zölddel színezett területein, mint Afrikai azonos színű területein.
A Tipp 1 természetesen lehet, ez egy metaanalízis volt, így az eddig alulreprezentált minták továbbra is azok maradtak. Tipp 2, persze, erre utaltam a posztban is. Tipp3 nem valószínű, hogy néhány évtizednyi elfogadható szintű egészségügyi ellátás ki tudna teljesen törölni egy ilyen genetikai “aláírást”. Tipp 4: ezt nem tudom megítélni.
Az nem lehetséges, hogy ez a mutáció már akkor alakult ki a XIX. század végén, amikor a rabszolgakereskedelem már nem volt jellemző?
A XVIII. századtól kezdik el betiltani az európai országok a kereskedelmüket. Ezzel szemben az Észak-Afrikába, a Török Birodalomba, Perzsiába, és Indiába irányuló kereskedelmet végül csak a XIX. század végén – Afrika gyarmatosításával – sikerült megszüntetni (ez magyarázhatná a dél-arábiai, észak-afrikai és indiai elterjedését).
Afrika legnagyobb gondja a XX. század második feléig az volt, hogy hatalmas földterületen viszonylag kicsi volt a népsűrűség, ez tette lehetővé a nagyszámú pásztorkodó népeknek, hogy a szétszórtan fekvő földművelő szigetek között szabadon vándoroljanak és ez volt az egyik oka, hogy kitalálták ősi afrikai, bennszülött államok vezetői a rabszolgaságot – így tudták mobilizálni a rendelkezésükre álló munkaerőt (és elszakítani a szigorú vallási megkötöttségekkel és előírásokkal – pl.: bizonyos mesterségeket csak bizonyos családok űzhettek és saját tagjaiknak adhatták tovább) a különböző (köz)feladatok ellátására.
A rabszolgakereskedelem hatására – a legújabb demográfiai becslések szerint – Afrika lakossága stagnált.
Azt is tudjuk, hogy a mutáció területén a földművelés alatt álló területek – amelyek során a korábban összefüggő, sötét erdőkben tisztások és a művelés felhagyása után ezek elmocsarasodása – nyújtják a legjobb élőhelyet a maláriát hordozó szúnyogoknak.
Tehát mi van, ha csak akkor nőtt meg a szelekciós nyomás a mutáció elterjedésekor, mikor a népesség növekedése miatt egyre több lett az ember és egyre több területet kellett művelés alá vonni?
Pierre
1. A mutáció messze túl elterjedt ahhoz, hogy ilyen új legyen.
2. Sok terület akkor is mocsarak mellett van, ha nem nő a lakosság (nincs új területfeltörés), ráadásul Amerikában éppenséggel nőtt. + a szúnyogok ennél mozgékonyabbak, nem kell nekik akkora mocsárvidék, ameddig a szem ellát. Egy csomó elterjedési terület elég száraz általánosságban.
Dolphin:
Igen, a hármas tipp tényleg elég valószerűtlen.
Mindenesetre az is furcsa, hogy Indiától keletre sincs az allél elterjedve, nemcsak Brazíliában, pedig ott még korábban jelen lehetett a malária, mint Brazíliában.