Τρίτη, 21 Μαρτίου 2017

Το επιλεκτικό πλεονέκτημα του στίγματος

Η δρεπανοκυτταρική ανθρώπινη αιμοσφαιρίνη προσφέρει ένα πλεονέκτημα επιβίωσης ενάντια στην ελονοσία, επιτρέποντας το μεταλλαγμένο γονίδιο να έχει μεγάλες συχνότητες στις περιοχές που ενδημούσε η ελονοσία.

Η μετάλλαξη μιας μόνο βάσης στο γονίδιο της β-σφαιρίνης προκαλεί δρεπανοκυτταρική αναιμία, μια βαριά αιμολυτική αναιμία, στους ομοζυγώτες, δηλαδή στα άτομα που φέρουν δύο αντίγραφα του μεταλλαγμένου γονιδίου, ένα από κάθε γονέα. Όμως οι ετεροζυγώτες, δηλαδή με ένα αντίγραφο από έναν μόνο γονέα, που φέρουν το "στίγμα", δεν παρουσιάζουν τα συμπτώματα της νόσου και μάλιστα προστατεύονται καλύτερα από τις σοβαρές και θανατηφόρες επιπτώσεις της ελονοσίας. 

Η μάστιγα της ελονοσίας

Για εκατοντάδες χρόνια η ελονοσία ήταν μια μάστιγα για την ανθρωπότητα. Οφείλεται στα πρωτόζωα του γένους Plasmodium, το πιο θανατηφόρο είναι το P. falciparum σε σχέση με τα άλλα P. vivax, P. ovale, P. malariae. Μεταφέρεται στον άνθρωπο από τα θηλυκά κουνούπια του γένους Anopheles. Το παράσιτο μεταφέρεται από το κουνούπι στην κυκλοφορία του αίματος του ανθρώπου και από εκεί στο συκώτι, και μέσα από έναν πολύπλοκό μηχανισμό επιβίωσης ωριμάζει και πολλαπλασιάζεται. Η ελονοσία προκαλεί πυρετό και πονοκέφαλο και μπορεί να εξελιχθεί σε κώμα και να οδηγήσει στο θάνατο.

Πώς προστατεύονται όσοι φέρουν το "στίγμα"


Στους ετεροζυγώτες για τη δρεπανοκυτταρική αιμοσφαιρίνη επάγεται σε μεγαλύτερο βαθμό η έκφραση του ένζυμου οξυγενάση της αίμης 1 (heme oxygenase-1, HO-1), που καταβολίζει την αίμη, παράγοντας σαν παραπροϊόν μονοξείδιο του άνθρακα. Το μονοξείδιο του άνθρακα αποτρέπει την περαιτέρω συσσώρευση της μολυσμένης ελεύθερης αίμης. Δηλαδή τα ερυθρά αιμοσφαίρια που είναι παρασιτισμένα από το πλασμώδιο falciparum απομακρύνονται πιο αποτελεσματικά από την κυκλοφορία του αίματος και έτσι προστατεύει τον ξενιστή από την εγκεφαλική ελονοσία, χωρίς να επηρεάζει τον κύκλο ζωής του παρασίτου.

Ο μηχανισμός αυτός παρέχει μια ανοχή στο παράσιτο και έτσι το άτομο επιβιώνει και αποκτά απογόνους, μεταφέροντας αυτόν τον πολυμορφισμό του γονιδίου της β-σφαιρίνης στην επόμενη γενιά.

Πηγές:

η εικόνα του Anopheles stephensi είναι από το CDC/ Dr. William Collins (phil.cdc.gov)

Αρχές ιατρικής γενετικής. T. Gelehrter. Μετάφραση: Αποστολία Φραγκούλη. Εκδόσεις: Π.Χ. Πασχαλίδης
Anastasi, J. (1984). Hemoglobin S-mediated membrane oxidant injury: protection from malaria and pathology in sickle cell disease. Medical hypotheses, 14(3), 311-320.
Friedman, M. J. (1978). Erythrocytic mechanism of sickle cell resistance to malaria. Proceedings of the National Academy of Sciences, 75(4), 1994-1997.
Ferreira, A., Marguti, I., Bechmann, I., Jeney, V., Chora, Â., Palha, N. R., ... & Soares, M. P. (2011). Sickle Hemoglobin Confers Tolerance to Plasmodium Infection. Cell, 145(3), 398-409.--Πηγή: Βιοχημικός. https://bioximikos.gr/topics/genetics-evolution/189-to-epilektiko-pleonektima-tou-stigmatos

https://bioximikos.gr/topics/genetics-evolution/189-to-epilektiko-pleonektima-tou-stigmatos

2 σχόλια:

  1. Επιπλέον παρέχουν ανθεκτικότητα στην
    προσβολή από το πλασμώδιο της ελονοσίας και τα ετερόζυγα άτομα με β¬θαλασσαιμία

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Επιπλέον παρέχουν ανθεκτικότητα στην
    προσβολή από το πλασμώδιο της ελονοσίας και τα ετερόζυγα άτομα με β¬θαλασσαιμία

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...