La lepra mejoró el sistema inmunitario humano

Un gen de inmunidad evolucionó en el sudeste de Asia para proteger contra la lepra

E.P. | 18 - Mayo - 2017 15:00 h.

Una mutación en un gen del sistema inmunológico aumentó rápidamente en frecuencia en el Sudeste Asiático hace aproximadamente 50.000 años, debido a que probablemente confirió protección contra la lepra, que se extendió a la región desde África al mismo tiempo.

Los hallazgos, publicados en 'Cell Reports', muestran que la variante genética, llamada HLA-B*46: 01, codifica una proteína que se une a las moléculas derivadas de la bacteria que causa la lepra, una infección crónica de la piel y los nervios periféricos. Esta proteína HLS presenta entonces estas moléculas extrañas al sistema inmune, que destruye las células infectadas.

"Nuestro estudio sugiere que HLA-B*46: 01 puede proporcionar protección contra la lepra severa porque está mejor adaptado para presentar antígenos de péptidos derivados de patógenos para la inmunovigilancia por el sistema inmunológico", dice el autor principal del trabajo Hugo Hilton, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos. "Los hallazgos pueden explicar por qué HLA-B*46: 01 evolucionó hace 50.000 años y se extendió para convertirse en una de las variantes de genes de inmunidad más prevalentes en el sudeste asiático", añade.

La expansión de la población, los cambios culturales y la migración durante los últimos 100.000 años expusieron a los seres humanos a patógenos contra los que no habían desarrollado resistencia efectiva. Debido a la fuerte presión selectiva, los genes del antígeno leucocitario humano (HLA, por sus siglas en inglés) han evolucionado para proporcionar inmunidad frente a diversos patógenos que evolucionan rápidamente.

"Se cree que las nuevas variantes del gen HLA, o alelos, surgen en las poblaciones humanas durante los episodios de la selección darwiniana, pero hay poca evidencia directa de la naturaleza de este proceso", dice el autor Peter Parham, de la Escuela de Medicina de la Universidad de Stanford.

Un ejemplo convincente de tal episodio es el alelo HLA-B*46:01, que ahora es transportado por aproximadamente 110 millones de individuos con ascendencia del sudeste asiático. Esta variante del gen HLA-B se formó a través de la recombinación genética entre sus dos alelos progenitores: HLA-B*15:01 y HLA-C*01:02. "HLA-B*46:01 se ha convertido desde entonces en el alelo HLA-B más común en el sudeste de Asia, lo que sugiere que llena un nicho inmunológico no ofrecido por cualquiera de los padres o cualquier otra variante de HLA en la región", subraya Hilton.

Los portadores son más susceptibles a otras patologías

En el nuevo estudio, Hilton y Parham se propusieron determinar por qué el HLA-B*46:01 aumentó rápidamente en frecuencia en el sudeste asiático durante un periodo relativamente corto. Para ello, los científicos utilizaron espectrometría de masas de alta resolución para comparar las secuencias peptídicas presentadas por la proteína HLA-B 46:01 con las presentadas por sus alelos progenitores.

Estos expertos encontraron que HLA-B*46:01 se une a un pequeño, distinto y menos diverso conjunto de péptidos en comparación con sus más estrechamente relacionados padres, lo que sugiere que la molécula HLA está especializada para proteger contra uno o un pequeño número de patógenos estrechamente relacionados. Además, el 21 por ciento de los péptidos HLA-B*46:01 se unen fuertemente a un receptor de células asesinas naturales llamado KIR2DL3, permitiendo que la molécula HLA desencadene una respuesta inmune eficaz.

Utilizando un algoritmo que predice las afinidades de unión de las moléculas HLA a los péptidos, los investigadores encontraron que se prevé que HLA-B*46:01 se una a un número significativamente mayor de péptidos derivados de 'Mycobacterium leprae' --el patógeno que causa la lepra-- en comparación con sus padres más estrechamente relacionados. Pero sorprendentemente, se prevé que HLA-B*46:01 se una a un número igual o menor de péptidos derivados de 'Salmonella Enteritidis', VIH-1 o la gripe H1N1 en comparación con sus padres.

Los nuevos hallazgos son consistentes con estudios epidemiológicos que muestran que los portadores de HLA-B*46:01 están protegidos contra una forma severa de lepra que amenaza la vida, pero son más susceptibles a otras enfermedades infecciosas, como la malaria, el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y el coronavirus síndrome respiratorio agudo grave (SRAS). Además, esta variante genética predispone a los individuos a trastornos autoinmunes como la miastenia gravis y la enfermedad de Grave, además de un tipo raro de cáncer de cabeza y cuello.

"En conjunto, estas observaciones apoyan la idea de que HLA-B*46:01 plantea un compromiso inmunológico entre la protección contra la lepra y la protección contra otras enfermedades", dice Hilton. "Esto sugiere que la presión selectiva ejercida por la lepra en el sudeste de Asia debe haber sido una fuerza más fuerte en las últimas decenas de miles de años en comparación con el deterioro colectivo de aptitud impuesto por muchas otras enfermedades graves en la región".