Alerjilerin için Neanderthal’ları Suçlayabilirsin

Tarihte var olmuş eski insan formlarının karışması, modern insanların bağışıklık sisteminin şekillenmesinde önemli bir rol oynadı. Peki nasıl? Ayrıntılar yazının devamında!

Modern insanın Avrupa'da Neanderthal'larla tanışıp çiftleşmeye başlamasıyla beraber, "gen" değiş tokuşu insanların enfeksiyondan korunmasını sağlayan genetik varyasyonlara sahip olmasını sağladı. Max Planck Enstitüsü Evrimsel Antropoloji bölümü, Pasteur Enstitüsü ve CNRS'teki araştırmacıların yaptığı bağımsız çalışmalarda; türler arası ilişkilerin, insanın evrimi ve daha spesifik olarak doğuştan gelen bağışıklık sistemi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu kanıtladı.

Max Planck Enstitüsü'nde araştırmacı olan Janet Kelso, eski insanlardaki (özellikle de Neanderthal ve Denisovan) türler arası çiftleşmenin, günümüz genomundaki insan TLR (Toll- benzeri reseptör) ailesine ait doğuştan gelen 3 bağışıklık genindeki genetik çeşitliliği etkilediğini belirtti. Bu ve diğer doğuştan gelen bağışıklık genlerinin, Neanderthal soyundan gelen kısmında geriye kalan genomdan daha fazla bulunduğunu belirten CNRS ve Pasteur Enstitüsü'ndeki araştırmacı Lluis Quintana-Murci; bu durumun, türler arası gen aktarımının insanlardaki doğuştan gelen bağışıklık sisteminin evriminde ne kadar önemli bir rol oynadığını ekledi. 

Önceki çalışmalarda, modern Avrasya genomunun 1% ile 6% arasındaki kısmının eski homininler (Neanderthal veya Denisovanlar) tarafından kalıtıldığı bulunmuştu. Yapılan yeni çalışmalar ise bu kalımın Toll- Benzeri Reseptör (TLR) genlerin (TLR1, TLR6, TLR10) üzerindeki fonksiyonel önemini aydınlattı. Hücre yüzeyinde ekspres edilen bu TLR genleri; bakterilerin, mantarların ve parazitlerin bileşenlerini tanıyor ve ona göre bir karşılık veriyor. Bu bağışıklık reseptörleri; adaptif bağışıklık tepkisini etkinleştirdiklerini için iltihabı ve antimikrobiyal tepkileri aydınlatmada önemli bir rol alıyor.

Quintana-Murci ve çalışma arkadaşları, doğuştan gelen bağışıklık sisteminin zamanla evrimi üzere olan çalışmalarını, 1000 Genom Projesi'nden gelen günümüz insanının ve eski homininlerin genom diziliminden gelen dataya dayandırarak sürdürüyorlar. Doğuştan gelen bağışıklık sisteminde rol oynayan 1.500 gene odaklanan Quintana-Murci'nin takımı; geri kalan genoma kıyasla bu bölgelerdeki genetik varyasyon ve evrimsel değişim desenlerini incelediler. Son olarak, doğuştan gelen bağışıklık sistemindeki değişimlerin zamanlamasını tahmin ederek hangi genlerin Neanderthal'lardan geldiğini bulmaya çalıştılar.

Bu araştırmalar, bazı doğuştan gelen bağışıklık genlerinde uzun süre boyunca çok az değişiklik olduğunu meydana çıkardı ve bununla beraber güçlü kısıtlamaların da olduğu kanıtlandı. Diğer genlerin ise, yeni bir varyantın oluşmasında etkili olan seçici süpürmelerden geçmiş olabileceğini de gösterdi. İnsan popülasyonunun avcılık ve toplayıcılıktan tarıma geçişiyle beraber, protein kodlayan genlerdeki adaptasyonların çoğu son 6.000 ile 13.000 yılda meydana geldi. Takımı en çok şaşırtan bulgu ise, TLR1-6-10 kümesinin hem Avrupalılarda hem de Asyalılarda en yüksek Neanderthal soyunu göstermesiydi.

Kelso ve çalışma arkadaşları aynı sonuca vardılar ama bağışıklık sistemini incelemeye girişmemişlerdi. Onların ilgi alanıysa, eski insanlardan kalıtılan genlerin fonksiyonel önemliliğini kavramaktı. Günümüz insan genomlarını, Neanderthal ve Denisovan genomlarına oldukça benzeyen uzatılmış bölgelerin kanıtları için taradılar ve ondan sonra da bu bölgelerin dünya çapındaki insanlarda yaygınlığını incelediler. Bu analizler de onları bu aynı 3 TLR genlerine götürdü.

Kelso'nun raporlarına göre, bu gen varyantlarının iki tanesi Neanderthal genomuna, üçüncüsü ise Denisovan genomuna en çok benzeyen olarak bulunmuştur. Kelso'nun takımı ayrıca, bu gen varyantlarının avantaj sağladığına dair kanıtlar da sunmuştur. Arkaik benzeri varyantlarının TLR genlerinin etkinliğinin artması ve patojenlere karşı daha büyük bir tepki oluşması ile ilişkili olduğu söylenebilir. Bu büyük hassasiyet enfeksiyona karşı korumuş olabilir, ama bunla beraber belki de modern insanların alerjilere daha yatkın olmasını da beraberinde getirdi.

Hem takımıyla yaptığı çalışmadan hem de diğer çalışmadan, eski insanlardaki türler arası çiftleşmenin modern insanlarda fonksiyonel açıdan etkileri olduğunu belirten Kelso; en önemli sonuçlardan birinin de çevremize olan adaptasyonumuzun şekillenmesi (patojenlere olan direncimizin ve yeni besinlerin metabolize edilmesinin gelişmesi olarak gösterilebilir) olduğunu söyledi.

Bu durumun şaşırtıcı gözükmesinin yanında aslında bayağı anlaşılabilir olduğunu da ekledikten sonra; Neanderthal'ların, Avrupa ve Batı Asya'da modern insanların gelişinden önce yaklaşık olarak 200.000 yıl yaşadığını belirten Janet Kelso, onların büyük ihtimalle bölgesel iklime, besine ve patojenlere karşı adapte olduğunu söyledi. Belirtilen eski insanların türler arası çiftleşmesinin de biz modern insanlar olarak bu gibi avantajlı adaptasyonlara sahip olmasını sağladığını da ekledi.

Haberin aslı: J, S., & R, H. (2018). Neanderthals boosted our immune system. https://www.mpg.de/9819763/neanderthal-genes-immune-system 

Bu yazı Bin Yaprak misafir yazarlarından Rabia Gül Aydın tarafından yazılmıştır.