به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در مطالعه‌ای که اخیراً در Nature منتشر شده است، محققان متغیرهای مؤثر در ناهمگونی جغرافیایی در شیوع مولتیپل اسکلروزیس (MS) و تأثیر عوامل ژنتیکی و محیطی بر توسعه بیماری را بررسی کردند.

پیش زمینه

مولتیپل اسکلروزیس یک بیماری عصبی است که بیشتر در اروپای شمالی شایع است و در مورد خطر ارثی آن اطلاعات کمی وجود دارد. این بیماری مغز و نخاع را تحت تاثیر قرار می‌دهد و شیوع آن بر اساس قومیت و منطقه جغرافیایی متفاوت است. محققان فرض می‌کنند که فعل و انفعالات ژن-ژن و ژن-محیط ژن باعث مولتیپل اسکلروزیس می‌شوند و محرک‌های خارجی باعث شروع یک واکنش زنجیره‌ای در افراد حساس ژنتیکی می‌شوند. متغیرهای محیطی و سبک زندگی به طور قابل توجهی در خطر بیماری نقش دارند و تقریباً 30 درصد از کل خطر بیماری را تشکیل می‌دهند. منشا ژنتیکی اروپایی ممکن است برخی از واریانس‌های جهانی در شیوع مولتیپل اسکلروزیس را در میان گروه‌های مخلوط توضیح دهد.

درباره مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان از مجموعه داده‌های ژنومی‌باستانی گسترده‌ای استفاده کردند که بین دوره‌های میان سنگی و برنز با ژنوم‌های قرون وسطی و همچنین پس از قرون وسطی برای محاسبه اجداد کنونی اروپا نسبت به جمعیت‌های اجدادی استفاده می‌شود. آن‌ها بررسی کردند که آیا پلی‌مورفیسم‌های مرتبط با افزایش خطرات MS تحت انتخاب‌های مثبت و ویژگی‌های سبک زندگی اهداف انتخابی قرار می‌گیرند یا خیر. این مطالعه عوامل محیطی را مورد بررسی قرار داد که ممکن است منجر به انتخاب تغییرات خطر مانند قرار گرفتن در معرض پاتوژن و عمل معیشت انسان شود. این تیم با استفاده از پانل‌های مرجع از 318 نمونه اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) از دوران نوسنگی و میانسنگی، شامل کشیش‌های استپ، نسب را در مکان‌های خاص (نسب محلی) برای 410000 فرد سفیدپوست بریتانیایی ثبت‌شده در Biobank بریتانیا (UKBB) ارزیابی کردند. این تیم نمرات ناهنجاری را با مقایسه نسب در پلی‌مورفیسم‌های تک نوکلئوتیدی (SNPs) با اجداد در سطح ژنوم در UKBB محاسبه کردند. محل آنتی ژن لکوسیت انسانی (HLA) به طور قابل توجهی با اختلالات خود ایمنی مانند مولتیپل اسکلروزیس و آرتریت روماتوئیدی (RA) مرتبط است که با التهاب سیستمیک مشخص می‌شود که عمدتاً مفاصل بدن را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این مجموعه شامل 1750 ژنوم باستانی توالی تفنگ ساچمه‌ای منتسب شده است که 1509 تای آن متعلق به اوراسیا است و در ترکیب با داده‌های فعلی، یک ترانسکت تقریباً کامل از 10000 سال پیش تا کنون ایجاد کرده است. محققان بررسی کردند که آیا نسب می‌تواند فنوتیپ‌ها را پیش‌بینی کند و یک معیار خلاصه جدید به نام عدم تعادل پیوندی اجداد (LDA) ایجاد کردند. آن‌ها SNP‌های مرتبط با MS هرس شده با LD را بررسی کردند که شواهد آماری معنی‌داری برای انتخاب در یک یا چند اجداد با استفاده از CLUES نشان دادند (32=n) و یک رابطه صفت معنی‌دار در کل ژنوم داشتند. این تیم یافته‌های MS را با یافته‌های مربوط به RA، یک بیماری التهابی سیستمیک که به خاطر ناهنجاری‌های مفصلی متمایزش مشهور است، مقایسه کرد. آن‌ها جستجوی ادبیات کاملی را برای اثرات پلیوتروپیک SNP‌های هرس شده با LD انجام دادند که شواهد آماری معنی داری از انتخاب برای درک عوامل زیربنایی خطر ژنتیکی بالاتر در گروه‌های شکارچی-گردآورنده و انتخاب نوع منفی بعدی را نشان داد.

نتایج مطالعه

خطر ژنتیکی مولتیپل اسکلروزیس در میان دامداران از استپ پونتیک که حدود 5000 سال پیش از طریق مهاجرت مربوط به یامنایا به اروپا منتقل شدند، به وجود آمد. انتخاب مثبت این تغییرات ایمنی ژنتیکی مرتبط با MS در جمعیت استپ و متعاقباً در اروپا رخ داده است، به احتمال زیاد به دلیل مشکلات بیماری زایی همزمان با تغییر تغذیه، سبک زندگی و تراکم جمعیت. ناحیه LCT/MCM6 در کروموزوم دوم که به عنوان کنترل کننده ماندگاری لاکتاز شناخته می شود و ناحیه HLA در کروموزوم ششم شدیدترین ترکیبات اجدادی را نشان می‌دهد. اصل و نسب استپی بالاترین نسبت خطر را در تمام SNP‌های HLA برای ام اس نشان داد. اجداد کشاورز و برون گروهی اغلب محافظت کننده ترین‌ها بودند، که نشان می‌دهد ‌هاپلوتیپ مشتق شده از استپ در این مکان‌ها خطر ابتلا به ام اس را افزایش می‌دهد. میراث استپی دارای بالاترین ARS برای ام اس بود، پس از آن شکارچیان-گردآورنده قفقاز (CHG)، شکارچی-گردآورنده غربی (WHG) و نسب شکارچی-گردآورنده شرقی (EHG). اجداد کشاورز و برون گروهی کمترین ARS را داشتند. در نتیجه، اصل و نسب استپی دارای بالاترین خطر ابتلا به ام اس در SNP‌های مرتبط است. جمعیت مورد مطالعه از افراد سفیدپوست بریتانیایی که خود را شناسایی کرده بودند تا حدودی در مورد MS ضعیف بودند (1949 مورد و 398049 شاهد؛ شیوع 0.49درصد)، اگرچه MS ارتباطی در منطقه HLA به استپی و اجداد کشاورز نشان داد. اجداد محلی واریانس بسیار بیشتری را نسبت به ژنوتیپ‌ها در سه بلوک از چهار بلوک اصلی LD در منطقه HLA توضیح دادند. این تیم شواهدی پیدا کرد که نشان می‌دهد خطر بیماری به طور انتخابی بین 5000 تا 2000 سال پیش بالاتر بوده است، با سیگنال‌های آماری معنی‌دار انتخاب در مسیرهای WHG، EHG و CHG اما نه در مسیر. ANA این یافته مطمئناً مربوط به جمعیت دامدار استپ با مقادیر تقریباً مساوی از اجداد EHG و CHG بود. آن‌ها پروفایل خطر اجدادی خاصی را برای RA کشف کردند که HLA-DRB1*04:01 مهمترین عامل خطر ژنتیکی است. اصل و نسب WHG و EHG اغلب بالاترین خطر را در SNP‌های مربوط به RA می‌دهند و در کل بیشترین خطر را دارند. در تمام مسیرها، اکثر SNP‌های منتخب ارتباطی با محافظت در برابر پاتوژن‌های خاص و بیماری‌های عفونی نشان دادند.

نتیجه گیری

به طور کلی، یافته‌های مطالعه نشان داد که دوره‌های نوسنگی و عصر برنز به طور قابل‌توجهی بر پاسخ‌های ایمنی فعلی و احتمال ابتلا به ام اس در یک محیط در حال تغییر تأثیر گذاشته است. تغییرات شدید در شیوه زندگی منجر به ایجاد دودمان ژنتیکی متنوع در طول 10000 سال شد که در زمان کنونی به بالاترین خطر ژنتیکی برای ام اس کمک کرد. انتخاب مثبت با سبک زندگی چوپانی در استپ پونتیک-کاسپین مصادف شد و ادامه انتخاب در جمعیت‌های مختلط در اروپا به این میراث منجر شد. این مطالعه به مناقشه بر سر شیب شمال به جنوب در بروز ام اس در اروپا پرداخت و استدلال کرد که تکامل مشترک بیماری‌زا و انسان منجر به انتخاب ژنتیکی بالا و متنوع بر روی ژن‌های پاسخ ایمنی شده است.

پایان مطلب./