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17:30h. martes, 04 de agosto de 2020

El gen de un homínido extinguido es el responsable de la buena adaptación de los tibetanos a la altitud

Los tibetanos se adaptan al bajo nivel de oxígeno de las grandes alturas gracias a un gen de sus antepasados denisovanos, un homínido extinguido. Así lo revela un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de California, en Berkeley (Estados Unidos), publicado por Nature.

Foto: Davin7 – Europa Press
Foto: Davin7 – Europa Press

Una variante poco común de un gen implicado en la regulación de la producción del cuerpo de la hemoglobina, la molécula que transporta el oxígeno a la sangre, se generalizó en los tibetanos después de mudarse a la meseta de gran altitud hace varios miles de años. Esta variante les permite sobrevivir a pesar de los niveles bajos de oxígeno en altitudes de 15.000 pies o más (más de 4.500 metros), mientras que la mayoría de las personas sufren un engrosamiento de la sangre a gran altura, lo que lleva a problemas cardiovasculares.

"Tenemos evidencia muy clara de que esta versión del gen vino de los homínidos de Denisova", un pariente humano misterioso que se extinguió hace entre 40.000 y 50.000 años, más o menos en el mismo tiempo que los tan conocidos neandertales, por la presión de los humanos modernos, dijo el director del trabajo, Rasmus Nielsen, profesor de Biología Integrativa de la UC Berkeley.

"Esto muestra muy clara y directamente que los humanos evolucionaron y se adaptaron a los nuevos entornos al conseguir sus genes de otra especie", añade este investigador. Ésta es la primera vez que se demuestra de manera inequívoca que un gen de otra especie de humanos ha ayudado a los humanos modernos a adaptarse a su medio ambiente.

 

Gen superatleta

El gen, llamado EPAS1, se activa cuando los niveles de oxígeno en la sangre disminuyen, provocando la producción de más hemoglobina. A este gen se le ha denominado superatleta debido a que, a bajas altitudes, algunas de sus variantes ayudan a los atletas a aumentar rápidamente la hemoglobina y, por tanto, su capacidad de transportar oxígeno a la sangre, aumentando su resistencia.

Sin embargo, a gran altura, las variantes comunes del gen impulsor de la hemoglobina y su portador, las células rojas de la sangre, aumentan en exceso el espesor de la sangre, lo que puede conducir a hipertensión y enfermedades del corazón, así como a bebés de bajo peso al nacer y un aumento de la mortalidad de los neonatos.

La variante o el alelo que se encuentra en los tibetanos eleva la hemoglobina y los niveles de glóbulos rojos sólo ligeramente a gran altitud, evitando los efectos secundarios observados en la mayoría de las personas que ascienden a altitudes superiores a 13.000 pies (casi 4.000 metros). "Encontramos una parte del gen EPAS1 en los tibetanos que es casi idéntica al gen en los denisovanos y muy diferente de todos los otros seres humanos", dice Nielsen.

 

Selección natural

Los investigadores informaron primero de la prevalencia de una versión de EPAS1 a gran altitud en los tibetanos en 2010, basándose en la secuenciación de los genomas de numerosos chinos Han y tibetanos. Nielsen y sus colegas argumentaron que esto era el resultado de la selección natural para adaptarse a los niveles de oxígeno un 40 por ciento más bajos de la meseta tibetana.

Es decir, que las personas que no tenían esa variante murieron antes de reproducirse a un ritmo mucho mayor que aquéllos que la poseían. Alrededor del 87 por ciento de los tibetanos tienen ahora la versión que les permite vivir a gran altitud, en comparación con sólo el 9 por ciento de los chinos Han, que presentan el mismo antepasado común que los tibetanos.

Nielsen y sus colaboradores secuenciaron posteriormente el gen EPAS1 en otros 40 tibetanos y 40 chinos Han y vieron que la variante de alta altitud de EPAS1 es tan inusual que sólo podría haber venido de homínidos de Denisova. Además de su baja frecuencia en los chinos Han, no se produce en ningún otro humano conocido, ni siquiera en los melanesios, cuyos genomas son casi el 5 por ciento denisovanos. En 2012, se publicó una secuencia de alta calidad del genoma del homínido de Denisova.

 

Mestizaje

Nielsen esbozó un posible escenario que conduce a este resultado: los humanos modernos que salieron de África se cruzaron con las poblaciones denisovanos en Eurasia al pasar a través de esa área en China, y sus descendientes todavía conservan un porcentaje pequeño, tal vez un 0,1 por ciento, de ADN denisovano. Finalmente, el grupo que invadió China se dividió, con una población trasladada hacia el Tíbet y la otra, ahora conocida como los chinos Han, dominando las altitudes más bajas.

Este experto y sus colegas están analizando otros genomas para precisar el momento de mestizaje de los denisovanos, algo que probablemente ocurrió durante un periodo relativamente corto de tiempo. "Puede haber muchas otras especies que también nos dieron ADN, pero no sabemos por qué no tenemos los genomas", subraya Nielsen.

"La única razón por la que podemos decir que este trozo de ADN es denisovano es debido a este afortunado accidente de secuenciación a partir de un pequeño hueso hallado en una cueva de Siberia. Encontramos la especie denisovanos a nivel del ADN, pero ¿cuántas otras especies hay por ahí que no hemos secuenciado?", plantea.