Pasożytniczy świdrowiec Trypanosoma brucei wywołuje u ludzi śpiączkę afrykańską. Warianty genów, które u ludzi pomagają organizmowi bronić się przed pasożytem, mogą jednocześnie powodować wyższe ryzyko zachorowania na choroby nerek u Afroamerykanów. Odkrycie może przyczynić się do opracowania lepszych sposobów leczenia obu problemów zdrowotnych.

W Stanach Zjednoczonych problem przewlekłych chorób nerek dotyka blisko 23 miliony osób. Problem przybiera szczególnie dotkliwe rozmiary w populacji Afroamerykanów, wśród których ryzyko zachorowania jest czterokrotnie wyższe niż w przypadku białej populacji, głównie pochodzenia europejskiego.

Już dwa lata temu wyniki badań wspieranych przez amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH) wskazywały, że zmiany w rejonie genu MYH9 są związane ze zwiększoną podatnością Afroamerykanów na choroby nerek. Nie udało się jednak wówczas jednoznacznie ustalić, jaki konkretnie wariant tego genu jest za to odpowiedzialny.

Nowe badania, prowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem dr. Martina Pollaka z Beth Israel Deaconess Medical Center, miały na celu bliższe przyjrzenie się odcinkom kodu genetycznego w rejonie genu MYH9 i w jego pobliżu. Zespół badawczy składał się z trzech naukowców, a badania były współfinansowane częściowo przez Narodowy Instytut Cukrzycy, Chorób Nerek i Układu Trawiennego (NIDDK), Narodowy Instytut Raka (NCI) i Narodowy Instytut Serca, Płuc i Krwi (NHLBI).

W internetowym wydaniu Science z dnia 15 lipca 2010 opublikowano wyniki analiz przeprowadzonych z udziałem 400 osób pochodzenia afroamerykańskiego. U około połowy z nich występowało częste schorzenie nerek - ogniskowe segmentowe stwardnienie kłębuszków nerkowych, które może być przyczyną niewydolności nerek; drugą połowę próby stanowili zdrowi ochotnicy. Kolejne badania objęły ponad 2000 osób pochodzenia afroamerykańskiego, z czego około połowa z nich cierpiała na krańcową niewydolność nerek.

Naukowcom udało się ustalić, że dwa konkretne warianty genu APOL1 były silnie powiązane z występowaniem obu chorób. Gen ten koduje białko apolipoproteinę L-1 (ApoL-1), która jest głównym składnikiem HDL, czyli "dobrego" cholesterolu. U osób, które odziedziczyły po rodzicach dwie kopie tego wariantu genu, po jednym od każdego rodzica, ryzyko wystąpienia choroby nerek jest istotnie wyższe niż u tych, którzy posiadają tylko jeden wariant tego genu lub nie posiadają żadnego.

Dalsze analizy wykazały, że dwa warianty genu APOL1 występują częściej wśród rdzennej ludności Afryki Zachodniej i wśród Afroamerykanów. Warianty te są praktycznie niespotykane wśród ludności pochodzenia europejskiego, chińskiego i japońskiego.

Naukowcy podejrzewali, że oba warianty genu występujące wśród ludności Afryki, były w jakiś  sposób ewolucyjnie faworyzowane, i w związku z tym skupili się na bliższym poznaniu innych funkcji białka ApoL1. Jak się okazało, białko to jest zaangażowane w odpowiedź obronną organizmu przeciw pasożytniczym świdrowcom, w tym przeciw Trypanosoma brucei, które powodują śpiączkę afrykańską. Ta wyniszczająca i czasami śmiertelna choroba dotyka dziesiątek tysięcy ludzi w Afryce, ale też nie występuje nigdzie indziej na świecie.

Badania laboratoryjne wykazały, że krew pobrana od osób, które posiadały warianty genów kodujących białko ApoL1, miała dla Trypnosoma brucei zabójcze właściwości. W związku z tym badacze przypuszczają, że warianty genu APOL1 mogły chronić mieszkańców Afryki przed tym stwarzającym śmiertelne zagrożenie pasożytem, co tłumaczy, dlaczego są po dziś dzień tak bardzo powszechne w niektórych afrykańskich populacjach.

"Byliśmy bardzo podekscytowani, że dzięki naszym odkryciom udało się powiązać choroby nerek w Stanach Zjednoczonych z teorią ewolucji i afrykańskim pasożytem" - mówi dr Pollak.  -  "Mamy nadzieję, że te nowe odkrycia nie tylko doprowadzą do lepszego zrozumienia mechanizmów prowadzących do niewydolności nerek, ale również pomogą nam rozwinąć nowe sposoby leczenia zarówno trypanosomatozy, jak chorób nerek."

[autor oryginału: Vicki Contie/NIH. Tłumaczenie i opracowanie: C. O. Reless. Przedruk za zgodą National Institutes of Health]

Źródło:
Gene Tied to Kidney Disease, Sleeping Sickness in African Americans
Association of Trypanolytic ApoL1 Variants with Kidney Disease in African-Americans