Wie Höhlenmenschen uns unser Immunsystem gegeben haben ... und Allergien

Der menschliche Körper ist täglich Millionen von Krankheitserregern ausgesetzt. Gewöhnlich ist uns dieser fast konstante Ansturm nicht einmal bewusst.

Das liegt daran, dass unser Körper drei Abwehrstufen gegen Infektionen hat: Die Haut und die Schleimhaut, unser angeborenes Immunsystem und unser adaptives Immunsystem.

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Zwei neuen Studien zufolge können wir unseren Höhlenmenschen für einen Teil unserer dreifachen Verteidigungslinie danken.

Zwei unabhängige Berichte, die im American Journal of Human Genetics veröffentlicht wurden, weisen auf die Paarung von modernen Menschen und archaischen Menschen - Neandertaler und Denisovan - vor Tausenden von Jahren hin.

Diese Verbindung gab uns eine kritische Komponente unserer Pathogenbekämpfung. Für einige von uns ist es wahrscheinlich auch der Grund, warum wir Allergien haben.

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Ein Trio von Genen

Beide Berichte sagen, dass die Beweise in drei Toll-Like Receptor (TLR) Genen gefunden werden: TLR1, TLR6 und TLR10, die das Rückgrat unseres angeborenen Immunsystems bilden.

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Diese unspezifischen Abwehrmechanismen treten schnell in Aktion, wenn ein Keim in den Körper gelangt.

Als die beiden Arten zusammenkamen, erbte der moderne Mensch diese Gene. Wissenschaftler sagen, dass eine weitere Introgression, die Hin- und Herübertragung von genetischer Information von einer Spezies zur anderen, die Grundlage verfestigen.

Michael Dannemann, PhD, ein Computational Biologist am Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig, und Hauptautor eines der Berichte, sagte TLR-Gene sind die Lebensgrundlage des menschlichen Überlebens.

"Sie sind sehr wichtig für unser Immunsystem", sagte er. "Es ist die erste Verteidigungslinie. "

Sie sind sehr wichtig für unser Immunsystem. Es ist die erste Verteidigungslinie. Michael Dannemann, Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie

Die drei TLR-Gene liegen im Wesentlichen auf der Oberfläche von Zellen, um Bakterien, Pilze, Mikroben und andere Krankheitserreger, die in den Körper gelangen, zu erkennen und darauf zu reagieren. Wenn sie einen Eindringling nicht erfolgreich abwehren können, geben sie dem adaptiven Immunsystem grünes Licht für einen Stich.

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Zwei der in der Studie hervorgehobenen Rezeptoren stammen vom Neandertaler, der andere von Denisovans. Beide Hominiden durchstreiften Europa und Westasien für etwa 200.000 Jahre, bevor sie Kontakt zu modernen Menschen aufnahmen, die die Kontinente betraten.

Nur Menschen europäischer und asiatischer Abstammung haben die archaischen Gene geerbt. Einheimische Afrikaner aus der Sahara taten dies nicht, weil ihre Vorfahren den Kontinent nie verlassen hatten.

Wissenschaftler wissen, dass bis zu vier Prozent des modernen menschlichen Genoms von archaischen Menschen stammen.Aber nicht alle Menschen tragen diese Gene mit der gleichen Geschwindigkeit.

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Diese neuen Studien zeigen eine Reihe von Frequenzen der archaischen TLR-Gene im menschlichen Genom. Die Europäer haben bis zu 40 Prozent und die Asiaten sogar 50 Prozent. Die höhere Frequenz repräsentiert laut Dannemann wahrscheinlich ihre funktionelle Bedeutung.

"Neandertaler sind ausgestorben", sagte er. "Wir haben nicht. "

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Gleiches Thema, unterschiedliche Agenden

Während beide Studien zu ähnlichen Schlussfolgerungen kamen, begannen sie mit unterschiedlichen Tagesordnungen.

Eine der Studien verwendete eine Sequenzvariation aus dem 1000-Genom-Projekt, die erste ihrer Art, um Details menschlicher genetischer Variationen zu katalogisieren. Es besteht aus etwa 3 Millionen DNA-Basenpaaren.

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Die Wissenschaftler dieser Studie konzentrierten sich auf 1 500 Gene des Genomes-Projekts und referenzierten sie mit der Sequenz der Neandertaler- und Denisovan-Gene.

Dannemann und sein Team untersuchten auch moderne menschliche Genome, aber ihre Aufgabe war es, die funktionelle Bedeutung der Neandertaler-DNA in modernen Menschen zu finden. Sie sind das Team, das geschlußfolgerte TLR-Gene können auch eine Rolle spielen, wie anfällig Menschen Allergien in der heutigen Zeit sind.

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Anthony DeFranco, Ph. D., Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der Universität von Kalifornien San Francisco, sagte, dass die Ergebnisse aus beiden Studien interessant sind, weil er die Durchhaltefähigkeit dieser spezifischen TLR-Gene aufdeckt.

Im Laufe der Zeit würden Sie denken, dass die DNA verdünnt wird, aber das hat sie nicht. Also muss es einen Vorteil gebracht haben. Dr. Anthony DeFranco, Universität von Kalifornien San Francisco

Er stellt fest, dass die archaische DNA auch nach Tausenden von Jahren der Paarung mit anderen Menschen bis heute intakt bleibt.

"Im Laufe der Zeit würden Sie denken, dass die DNA verdünnt wird, aber das hat sie nicht", sagte DeFranco. "Also muss es einen Vorteil gebracht haben. "

Er war auch fasziniert von der Schlussfolgerung der Studie von TLR-Genen auf moderne Allergien. Forscher haben laut DeFranco nach einer Prädisposition für Allergien gesucht, und der Bericht von Dannemanns Team könnte einen Einblick in diesen Bereich des Studiums geben.

Die Aufgabe von TLR-Genen ist es, Krankheitserreger abzuwehren, fügt er hinzu. Wenn eine Umgebung jedoch nicht genug fruchtbaren Boden für diese Rezeptoren bietet, um ihre Arbeit zu verrichten, sind sie gezwungen, sich anderswo umzusehen, um ihre Arbeit zu erledigen.

"[Die Gene] schützen Sie vor Infektionen, die damals wichtig waren", sagte De Franco, "aber [sie] könnten Sie heute anfälliger für Allergien machen. Es ist ein zweischneidiges Schwert. "

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