Mensen en auto-immuunziekten blijven samen evolueren
Het vermogen om ziekten te bestrijden is een drijvende kracht achter het voortbestaan van de mens. Ontsteking is naar voren gekomen als een belangrijk wapen in dit proces. Terwijl ziekteverwekkers veranderen en evolueren, past het immuunsysteem zich aan om bij te blijven.
In hoeverre kunnen dergelijke evolutionaire aanpassingen echter ook aanleiding geven tot auto-immuunziekten zoals lupus en de ziekte van Crohn?
Dit was een centrale vraag in een recente Trends in immunologie recensie door twee wetenschappers van de Radboud Universiteit in Nijmegen, Nederland.
Om dit probleem aan te pakken, onderzochten eerste auteur Jorge Domínguez-Andrés, een postdoctoraal onderzoeker in de moleculaire levenswetenschappen, en senior auteur prof.Mihai G. Netea, voorzitter van experimentele interne geneeskunde, studies op het gebied van virologie, genetica, microbiologie en immunologie .
Ze concentreerden zich op mensen van Afrikaanse of Euraziatische afkomst en hoe hun voorouderlijke afkomst hun risico op auto-immuunziekten kan hebben beïnvloed.
Van bijzonder belang was hoe veel voorkomende ziekteverwekkers in verschillende gemeenschappen verband hielden met veranderingen in het DNA van mensen, vooral als het om een ontsteking ging.
Een evoluerend immuunsysteem
Het team ontdekte dat de genetische veranderingen het moeilijker maakten voor pathogene infecties om vast te houden.
In de loop van de tijd lijkt het er echter op dat ontstekingsgerelateerde ziekten, zoals inflammatoire darmaandoeningen, de ziekte van Crohn en lupus, zijn ontstaan naast verbeteringen in de immuunafweer.
De bevindingen suggereren ook dat het menselijke immuunsysteem blijft evolueren en zich aanpast aan veranderingen in de omgeving en levensstijl.
"Er lijkt een evenwicht te zijn", zegt Domínguez-Andrés.
"Mensen evolueren om afweer tegen ziekten op te bouwen", vervolgt hij, "maar we zijn niet in staat om het optreden van ziekten te stoppen, dus het voordeel dat we aan de ene kant verkrijgen, maakt ons ook gevoeliger voor nieuwe ziekten aan de andere kant."
Hij merkt op dat auto-immuunziekten bij de huidige mens de neiging hebben om later in het leven op te duiken. Deze zouden geen gezondheidsproblemen voor onze voorouders hebben veroorzaakt, omdat hun leven veel korter was.
"Nu we zoveel langer leven", legt hij uit, "kunnen we de gevolgen zien van infecties die onze voorouders zijn overkomen."
Het voorbeeld van malaria
Een van de voorbeelden die Domínguez-Andrés en Netea in hun recensie uitvoerig behandelen, is malaria.
"Van de verschillende infectieziekten", schrijven ze, "heeft malaria de hoogste evolutionaire druk uitgeoefend op de gemeenschappen op het hele Afrikaanse continent."
Malaria is een door muggen overgebrachte ziekte die mensen erg ziek maakt met griepachtige symptomen, zoals koude rillingen en hoge koorts.
Hoewel er veel vooruitgang is geboekt in de strijd om de mogelijk dodelijke ziekte te beheersen en te elimineren, blijft deze volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) bijna de helft van de wereldbevolking bedreigen.
De oorzaak van malaria zijn parasieten die tot de soort behoren PlasmodiumDeze parasieten verspreiden zich naar mensen door de beten van geïnfecteerde vrouwtjes Anopheles muggen.
Domínguez-Andrés en Netea merken dat op Plasmodium infecteert al miljoenen jaren mensen in Afrika. Gedurende die periode hebben het immuunsysteem van die menselijke populaties een sterkere weerstand tegen infectie ontwikkeld door de ontsteking te vergroten.
De keerzijde van toenemende ontstekingen om infectieziekten te weerstaan, is echter dat het gezondheidsproblemen bevordert die zich later in het leven voordoen.
Moderne mensen van Afrikaanse afkomst zijn vatbaarder voor het ontwikkelen van dergelijke aandoeningen, waaronder atherosclerose en andere hart- en vaatziekten.
Een ander voorbeeld van hoe voorouderlijke veranderingen in DNA afdrukken achterlaten in het immuunsysteem van moderne mensen, is de kruising van vroege Euraziaters met Neanderthalers.
Moderne mensen wiens genomen overblijfselen van Neanderthaler DNA herbergen, hebben een immuunsysteem dat beter bestand is tegen stafylokokbesmettingen en HIV-1. Ze zijn echter ook vatbaarder voor astma, hooikoorts en andere allergieën.
Nieuwe technologie
Verbeteringen in de technologie maken het beter mogelijk om de nadelen te vinden die gepaard kunnen gaan met ziektebestrijdende aanpassingen.
Dankzij sequencing van de volgende generatie kunnen wetenschappers bijvoorbeeld dieper ingaan op wat er op het DNA-niveau gebeurt tussen ziekteverwekkers en de organismen die ze infecteren.
Nieuwe technologie wordt niet alleen beter in het onthullen van genetische veranderingen die zich in onze voorouders hebben voorgedaan, maar het laat ook zien dat het menselijke immuunsysteem zich blijft ontwikkelen en aanpassen.
In Afrika zijn er nog steeds stammen die net als hun voorouders op voedsel jagen. Dankzij nieuwe tools kunnen wetenschappers zien hoe de darmbacteriën van deze stammen diverser zijn dan die van bijvoorbeeld hedendaagse Afro-Amerikaanse mensen die voedsel kopen in winkels.
Andere veranderingen die van invloed zijn geweest op het DNA zijn de verbeteringen in hygiëne die de afgelopen eeuwen hebben plaatsgevonden. Deze hebben de blootstelling aan ziekteverwekkers en de diversiteit van darmbacteriën verminderd.
"Deze verminderde diversiteit aan microbiota in westerse samenlevingen", stellen de auteurs vast, "is in verband gebracht met een hogere incidentie van de zogenaamde 'beschavingsziekten', zoals hart- en vaatziekten, diabetes, obesitas en auto-immuunziekten, die zeer ongebruikelijk zijn. in jager-verzamelaars samenlevingen, vergeleken met gemeenschappen met een westerse levensstijl. "
Domínguez-Andrés en Netea breiden hun onderzoek uit naar bevolkingsgroepen met een andere afkomst dan Afrikaans of Euraziatisch.
"Tegenwoordig lijden of profiteren we van afweermechanismen die in ons DNA zijn ingebouwd door het immuunsysteem van onze voorouders die infecties bestrijden of gewend raken aan een nieuwe levensstijl."
Jorge Domínguez-Andrés, Ph.D.
