Oermens-gen boost modern immuunsysteem

Karlijn Klei

2019-09-19 16:00:05

denisovamens

Mensen die DNA van de vroege denisovamens in zich dragen, blijken een ietwat verhoogde immuunrespons te hebben, zo schrijven onderzoekers.

Tot ongeveer 40.000 jaar geleden huisde Eurazië minstens twee groepen mensachtigen: de neanderthaler (Homo neanderthalensis) en de denisovamens (Homo denisova). Het zijn de twee nauwste, uitgestorven verwanten van ons – de moderne mens.

Niet iedereen draagt DNA van de uitgestorven mensachtigen met zich mee. Maar degenen die kleine beetjes van het denisovagenoom hebben, lijken in sommige gevallen een streepje voor te hebben op de rest van ons, zo schrijven onderzoekers in Nature Immunity. De vroege mens had namelijk een bijzondere genvariant – een die het immuunsysteem een boost geeft.

Lees ook:

Immuunrespons

Het gaat om TNFAIP3, een gen waarvan schadelijke varianten onder meer in verband zijn gebracht met het overactieve immuunsysteem van mensen met auto-immuunziekten zoals de ziekte van Crohn, artritis, multipele sclerose (MS), lupus, psoriasis en diabetes type 1.

Het gen codeert voor het eiwit A20. Dat moet het immuunsysteem ‘sussen’ door de immuunrespons op een lager pitje te zetten. Bij mensen met deze aandoeningen werkt het eiwit niet helemaal en draait het immuunsysteem overuren; de immuuncellen zien zelfs lichaamseigen stoffen als gevaarlijk.

Variatie

De onderzoekers ontdekten een andere variant van het TNFAIP3-gen tijdens analysen van mensen met bijzondere auto-immuun- en ontstekingsaandoeningen. Leden van vier Australische families bleken de variant I207L te hebben. Hierbij is in het A20-eiwit een van de isoleucine-aminozuren vervangen door leucine.

“Deze genetisch variant codeert voor een vorm van A20 waarbij aminozuur Ser381 anders is gefosforyleerd (het heeft een extra fosfaatgroep, red.). Hierdoor is de functie van A20 afgenomen en is er minder rem op de ontstekingsreactie”, legt immunoloog Hans Koenen (Radboud UMC), niet betrokken bij het onderzoek, uit.

Gezonde boost?

Uit bloedonderzoek bleek dat de immuuncellen van deze mensen inderdaad krachtigere ontstekingsreacties veroorzaken (lees: actiever zijn) dan de immuuncellen van mensen zonder deze genvariant. Maar hoewel de zieke familieleden I207L droegen, hadden ook de gezonde leden de variant. Dat impliceert dat I207L niet (alleen) verantwoordelijk is voor de aandoeningen.

Een bijzondere variatie van het gen dus, stelden de onderzoekers. Eén die niet schadelijk maar juist bevorderlijk voor de gezondheid zou kunnen zijn. Verhoogde activiteit van het immuunsysteem is immers iets goeds tot het zoals bij auto-immuunziekten uit de klauwen loopt.

De onderzoekers testten het effect van I207L op het immuunsysteem in muizen. De dieren met de genvariant hadden een krachtigere reactie op infectie met het zogenaamde Coxsackievirus (lees: ondergingen de infectie beter) dan muizen met ‘normaal’ TNFAIP3. “De variant lijkt gebalanceerd”, mailt Koenen. “Het biedt bescherming voor bepaalde infecties, maar slaat niet door.”

De aanwezigheid van het TNFAIP3-variant I207L. © Owen Siggs

Afstammelingen

Aan de hand van uitgebreide genoomdatasets onderzocht het team de wereldwijde verspreiding van I207L. De genvariant bleek afwezig bij de meeste mensen, maar kwam veel voor bij inheemse bevolking (en afstammelingen daarvan) ten oosten van de Wallacelijn tussen Azië en Oceanië. Zo bleek het algemeen te zijn bij mensen uit in Oceanië met inheemse Australische, Melanesische, Maorische en Polynesische afkomst.

Wat hebben deze mensen gemeen? Ze hebben zo’n vijf procent denisovamens-DNA. Het team vond in het erfelijk materiaal van een denisovamens – geïsoleerd uit een 50.000 jaar oud vingerbotje – dan ook dezelfde genvariant. Dat I207L niet werd gevonden in neanderthalers uit dezelfde grot (openingsbeeld), suggereert dat de immuunsysteem ‘boostende’ variant na de scheiding van denisovamens en neanderthaler (zo’n 400.000 jaar geleden) ontstond.

“Kennelijk is de variant ook niet door kruising in de neanderthaler gekomen. Dat lijkt me toeval, net als dat het toevallig is dat het wel in Homo sapiens van Zuid-Oost Azië terecht is gekomen”, mailt Van Straalen. “Ik kan me niet voorstellen dat het voordeel van dit gen niet voor andere Aziaten of Europeanen zou gelden. Dat de verspreiding tot nu beperkt is gebleven tot Papoea’s moet een gevolg zijn van het feit dat deze volkeren heel lang geïsoleerd geleefd hebben. Kruisingen met Maleisische volkeren kwamen niet vaak voor”, besluit de evolutiebioloog.

Update 22 september: Dit artikel is verder uitgebreid met citaten van immunoloog Hans Koenen (Radboud UMC) en evolutiebioloog Nico van Straalen (Vrije Universiteit Amsterdam).

Bronnen: Nature Immunity, EurekAlert!

Beeld: Dongju Zhang/Lanzhou University (openingsbeeld),

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Mens