Le métissage préhistorique a-t-il renforcé le système immunitaire humain?

Le croisement entre les hommes modernes et les néandertaliens en Europe peut avoir amélioré la capacité des hommes modernes à repousser les infections, mais il peut aussi avoir une sensibilité accrue aux allergies, affirment deux rapports publiés dans le journal. American Journal of Human Genetics.
Les gènes archaïques semblent stimuler notre immunité innée.

Il y a des milliers d'années, les défis environnementaux auxquels sont confrontés les hommes modernes se dispersant hors d'Afrique comprenaient des aliments nouveaux, des agents pathogènes et un climat différent, ainsi que d'autres formes humaines.

Les relations interspécifiques se sont traduites par 1 à 6% de génomes eurasiens modernes ayant probablement été hérités d'anciens hominins, tels que Néandertalien ou Denisovans.

Les allèles archaïques ont été ajoutés au pool génique humain moderne, influant sur l'évolution du système immunitaire inné, première ligne de défense du corps humain contre l'infection.

Pendant ce temps, les maladies infectieuses ont menacé les humains tout au long de l’histoire, ravageant les populations et entraînant une mortalité infantile élevée et une espérance de vie courte, en particulier avant la découverte de l’hygiène, des vaccins, des antiseptiques et des antibiotiques.

Preuve de croisement et de gènes de récepteurs héréditaires

La constitution génétique humaine influence fortement la sensibilité de l'individu aux maladies infectieuses et les chances de guérison. On pense donc que la sélection naturelle imposée par des agents pathogènes a profondément affecté les modèles de variabilité du génome humain.

En effet, on pense que la sélection purifiante et positive a été omniprésente parmi les gènes et les fonctions liées à l'immunité et à la défense de l'hôte. On pense que la pression des agents pathogènes a donné lieu à une telle sélection, dans la mesure où de nombreux gènes liés à l'immunité présentent des profils de variation fortement corrélés à la diversité des agents pathogènes.

Les deux nouvelles études soulignent l'importance fonctionnelle de cet héritage sur les gènes du récepteur Toll-like (TLR), les récepteurs immunitaires TLR1, TLR6 et TLR10 essentiels pour déclencher des réponses inflammatoires et antimicrobiennes et pour activer une réponse immunitaire adaptative.

Les gènes TLR sont exprimés à la surface de la cellule, où ils détectent et répondent aux composants des bactéries, des champignons et des parasites.

Examiner l’évolution du système immunitaire inné

Lluis Quintana-Murci et ses collègues de l'Institut Pasteur et du CNRS à Paris, en France, se sont penchés sur l'évolution du système immunitaire inné au fil du temps.

En utilisant les données modernes du projet 1000 Génomes et les séquences du génome des anciens hominines, ils se sont concentrés sur une liste de 1500 gènes connus pour être actifs dans le système immunitaire inné.

Ensuite, ils ont analysé les modèles de variation génétique et les changements évolutifs du système immunitaire par rapport au reste du génome.

Enfin, ils ont estimé le calendrier des modifications de l'immunité innée et la mesure dans laquelle la variation de ces gènes était transmise par les néandertaliens.

Certains gènes à immunité innée fortement contraints ont peu évolué sur de longues périodes, alors que d'autres semblent avoir été remplacés par de nouveaux variants qui ont pris de l'importance, probablement en raison de changements environnementaux ou de maladies.

La plupart des adaptations semblent avoir eu lieu au cours des 6 000 à 13 000 dernières années, alors que les populations humaines passaient de la chasse et de la cueillette à l'agriculture.

Fait intéressant, les gènes de l'immunité innée présentent une probabilité moyenne d'ascendance néandertalienne plus élevée que le reste du génome codant.

Quintana-Murci dit: "Cela met en lumière l'importance des événements d'introgression [le mouvement des gènes entre espèces] dans l'évolution du système immunitaire inné chez l'homme."

Importance fonctionnelle des gènes de Néandertal et Denisovan

Janet Kelso et ses collègues de l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive de Leipzig, en Allemagne, se sont penchés plus largement sur l’importance fonctionnelle des gènes hérités d’êtres humains archaïques, mais ils sont arrivés à la même conclusion que l’équipe de Quintana-Murci.

Ils ont passé au crible les génomes humains actuels pour rechercher des similitudes avec les génomes de Neandertal et de Denisovan, puis ont examiné la prévalence de ces similitudes chez des personnes du monde entier.

Ils sont arrivés aux mêmes trois gènes TLR mais ont conclu que deux des variants se rapprochent du génome de Neanderthal, tandis que le troisième ressemble au génome Denisovan.

Les variants du gène archaïque se sont avérés offrir un avantage sélectif, étant associés à une plus grande activité des gènes TLR et à une plus grande réactivité aux agents pathogènes.

Cette sensibilité, suggèrent les chercheurs, pourrait protéger contre l’infection, mais elle pourrait également rendre les gens plus vulnérables aux allergies.

Kelso dit:

"Ce qui a émergé de notre étude et des autres travaux sur l’introgression est que le croisement avec des humains archaïques a effectivement des implications fonctionnelles pour les humains modernes et que les conséquences les plus évidentes ont été notre adaptation à notre environnement. pathogènes et métabolisent les aliments nouveaux. "

Les néandertaliens, explique-t-elle, ont vécu en Europe et en Asie occidentale pendant environ 200 000 ans avant que les hommes modernes n’apparaissent et auraient donc été bien adaptés au climat local, aux aliments et aux agents pathogènes. Le croisement avec les Néandertaliens signifie que les humains modernes ont obtenu ces adaptations avantageuses.

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