Zimní zvracení je způsobeno norovirem, který je nejvirulentnější během chladnější poloviny roku. Infekce odezní po několika dnech, ale ochrana, kterou poskytuje, je krátkodobá, což znamená, že stejná osoba může během krátké doby opakovaně onemocnět. Někteří lidé ale nemohou viru podlehnout díky konkrétní variantě genu.
„Chtěli jsme vysledovat historické rozšíření genové varianty,“ říká Hugo Zeberg, docent genetiky na katedře fyziologie a farmakologie Karolinska Institutet a výzkumník z Institutu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku.
Vadný gen chrání před virem
Gen FUT2 je cílem enzymu, který se nachází ve střevní sliznici. Jednou z jeho rolí je umístit molekuly cukru na povrch střevních buněk a právě prostřednictvím těchto molekul Norovirus infikuje střevo. Varianta ochranného genu je defektní, takže enzym nefunguje – a bez molekul cukru se virus nemůže dostat do buněk.
Aby vědci sledovali šíření varianty, analyzovali DNA 4 343 prehistorických jedinců z posledních 10 000 let. Defektní gen byl do Evropy přivezen kolem roku 6 000 př. n. l. ranými farmáři z dnešního Turecka a poté se rozšířil v populaci asi před 8 500 až 5 000 lety. V raných společnostech prvních farmářů se virus zvracení šířil mnohem rychleji, než když lidé žili v malých skupinách.
Naše výsledky naznačují, že tento typ prostředí onemocnění zvýšil frekvenci genové varianty, protože chrání před zimním zvracením a poskytuje nositeli výhodu neonemocnění.“
Dr. Hugo Zeberg, odborný asistent genetiky, Ústav fyziologie a farmakologie, Karolinska Institutet
Nález potvrzen „mini vnitřnostmi“
Studiem dotazníků a genetického materiálu z biobank se 700 000 moderními lidmi vědci zjistili, že lidé s genovou variantou měli zřídka zvracení, zvláště pokud měli dvojité kopie – jednu od každého rodiče.
Aby vědci potvrdili svá zjištění, kultivovali lidské střevní organoidy (neboli miniaturní střeva) ze střevních biopsií. Při tom zjistili, že jedinci se dvěma kopiemi genové varianty byli plně chráněni proti infekci norovirem.
Studie je publikována v Molekulární biologie a evoluce a byl proveden s výzkumníky z Linköping University.
„Zjištění, proč určité mutace vznikají a jsou vybrány, nám umožňuje lépe porozumět tomu, jak dnes ovlivňují naše zdraví,“ říká hlavní autor studie Johan Nordgren, docent lékařské mikrobiologie na katedře biomedicínských a klinických věd, Linköping University.
Nevýhodou jsou žlučové kameny a žaludeční vředy
Tato ochrana však má svou cenu: moderní biobanky vykazují zvýšené riziko žaludečních vředů a žlučových kamenů u nositelů genové varianty.
„Ty jsou obvykle spojeny se stresem a vysokým příjmem tuku, který byl pravděpodobně méně častý v období neolitu,“ říká Hugo Zeberg.
Pokud jde o klinickou relevanci studie, Dr. Zeberg říká, že znalost, že genová varianta poskytuje plnou ochranu, může být užitečná při hodnocení rizik. Odhaduje se, že dvacet procent švédské populace má dvojité kopie.
„Ale můj hlavní zájem je evoluční věda,“ říká. „Prehistorická DNA je stroj času, který nám umožňuje přehrávat si evoluci a vidět, jak mohou být genetické mutace spojeny s událostmi v lidském prostředí.“
Studie byla financována z grantů několika orgánů, především Nadace Knuta a Alice Wallenbergových, Švédské výzkumné rady, Švédské nadace mozku, Společnosti Maxe Plancka, Nadace NOMIS a Groschinsky Memorial Foundation.
Zdroj:
Odkaz na deník:
Nordgren, J., a kol. (2025) Přirozený výběr varianty FUT2 s ochranou proti virům po přechodu k zemědělství. Molekulární biologie a evoluce. doi.org/10.1093/molbev/msaf243
