La adaptación genética a las migrañas provocadas por el frío

Frecuencia del alelo adaptativo en varias poblaciones humanas (del conjunto de datos 1000 Genomes). Los colores y las letras representan diferentes poblaciones en el conjunto de datos, y los gráficos circulares reflejan la proporción de individuos en esas poblaciones que tienen la variante del alelo TRPM8. FELIX M. KEY, DEPARTAMENTO MULTIMEDIA DE MPI-EVA Y COLEGAS La variante genética humana en un gen involucrado en la detección de temperaturas frías se volvió más común cuando los primeros humanos emigraron de África a climas más fríos hace entre 20.000 y 30.000 años, según un estudio publicado hoy (3 de mayo). ) en programas de PLOS Genetics. La ventaja conferida por esta variante no se conoce con certeza, pero los investigadores sospechan que influye en los niveles de expresión del gen, lo que a su vez afecta el grado de sensación de frío. El patrón observado de selección positiva indica fuertemente que el alelo era beneficioso, pero ese beneficio tenía una contrapartida: traía consigo un mayor riesgo de contraer migrañas.

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La selección está optimizando la aptitud. No optimiza la salud, no optimiza la felicidad, por lo que a veces las cosas son impulsadas por la selección y tienen efectos secundarios negativos. Johns Hawks, Universidad de Wisconsin-Madison

Aunque los estudios han demostrado algunos ejemplos sorprendentes de adaptación humana reciente, por ejemplo, evitar enfermedades infecciosas como la malaria o tener la capacidad de digerir la leche, se sabía relativamente poco sobre las respuestas evolutivas a las características fundamentales del medio ambiente, a saber, la temperatura y el clima.

Obviamente, los humanos vivieron en África durante mucho tiempo, y uno de los principales factores ambientales que cambiaron a medida que los humanos migraron al norte fue la temperatura, explica la genetista de poblaciones Aida Andres. Así que ella y Felix Key, del Instituto Max Planck de Leipzig, se concentraron en un gen, TRPM8, que codifica un canal catiónico en las neuronas que inervan la piel. Se activa con las bajas temperaturas y es necesario para la detección del frío y la termorregulación. Si había un lugar para buscar la adaptación humana, este gen parecía un buen candidato.

Utilizando el conjunto de datos 1000 Genomes y el Panel de Diversidad del Genoma de Simons, los investigadores investigaron variantes de este gen en poblaciones de toda África, Europa y Asia. Descubrieron que un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) en una región reguladora del gen TRPM8 estaba altamente diferenciado entre diferentes poblaciones en el mundo, dice Andrés, ahora en el University College London. Y el genotipo se correlacionó con la latitud: el 5 % de las personas con ascendencia nigeriana, frente al 88 % de las personas con ascendencia finlandesa, portan la variante adaptada al frío.

Usando modelos de genética de poblaciones, los investigadores infirieron que el frío- El alelo adaptado ya había existido en la población africana ancestral y se hizo más común a medida que la gente migraba hacia el norte. El patrón geográfico fue consistente con la selección positiva para el SNP en latitudes más altas, dice Andrés.

Una de las cosas interesantes sobre [esta variante] es que es relativamente más común en Europa que en las personas asiáticas que viven en la misma latitud, señala Hawks. No sabemos por qué debería ser así. Tal vez haya un factor histórico aquí que aún no se comprende.

Para averiguar cuándo ocurrió la selección en esta variante, los investigadores buscaron el SNP en los genomas de restos antiguos de cazadores, recolectores o agricultores que vivieron 3 ,0008,000 años atrás en Eurasia. Resultó que el alelo ya era común entre estos grupos hace al menos 3000 años.

La conexión entre TRPM8 y la migraña no está clara, aparte de la asociación. La selección está optimizando la aptitud, dice el antropólogo John Hawks de la Universidad de Wisconsin-Madison, que no participó en el estudio. No optimiza la salud, no optimiza la felicidad, por lo que a veces las cosas son impulsadas por la selección y tienen efectos secundarios negativos. Este parece ser un caso en el que la frecuencia de un gen aumenta debido a la selección para la adaptación al frío, y tal vez tenga un efecto secundario negativo en el aumento de la susceptibilidad a las migrañas. También es posible que la desventaja de tener el alelo TRPM8 adaptable al frío sea un fenómeno moderno, y que el riesgo de migraña no haya aparecido hasta hace poco, ya que los entornos han cambiado, dice Nielsen.

FM Key et al., Adaptación local humana del receptor de frío TRPM8 a lo largo de un cline latitudinal,  PLOS Genet , 14:e1007298, 2018.

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