anemia celulelor secera
anemia celulelor secera (SCA) este o tulburare genetică cauzată de prezența a două alele incomplet recesive. Atunci când celulele roșii din sânge ale unui pacient sunt expuse la condiții scăzute de oxigen, celulele își pierd forma rotundă sănătoasă și devin în formă de seceră. Această deformare a celulelor le poate determina să se depună în capilare, privând alte părți ale corpului de suficient oxigen. Când este netratată, o persoană cu SCA poate suferi de crize periodice dureroase, provocând adesea leziuni ale organelor interne, accidente vasculare cerebrale sau anemie. De obicei, boala are ca rezultat moartea prematură.
deoarece tulburarea genetică este incomplet recesivă, o persoană cu o singură alelă SCA și o alelă neafectată va avea un fenotip ” mixt: Bolnavul nu va experimenta efectele rele ale bolii, dar va avea în continuare o trăsătură de celule secera, prin care unele dintre celulele roșii din sânge suferă efecte benigne ale SCA, dar nimic suficient de sever pentru a fi dăunătoare. Cei afectați de trăsătura celulelor secera sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de purtători: dacă doi purtători au un copil, există o șansă de 25% ca copilul lor să aibă SCA, o șansă de 50% ca copilul lor să fie purtător și o șansă de 25% ca copilul să nu aibă nici SCA, nici să fie purtător. Dacă prezența alelei SCA ar conferi doar trăsături negative, frecvența alelei sale ar fi de așteptat să scadă generație după generație, până când prezența sa ar fi complet eliminată prin selecție și din întâmplare.
cu toate acestea, dovezi convingătoare indică, în zonele cu focare persistente de malarie, indivizii cu starea heterozigotă au un avantaj distinct (și de aceea indivizii cu alele heterozigote sunt mult mai frecvente în aceste zone). Cei cu trăsătura de seceră benignă posedă o rezistență la infecția cu malarie. Agentul patogen care provoacă boala își petrece o parte din ciclul său în celulele roșii din sânge și declanșează o scădere anormală a nivelului de oxigen din celulă. La purtători, această scădere este suficientă pentru a declanșa reacția completă a celulelor secera, ceea ce duce la eliminarea rapidă a celulelor infectate din circulație și limitarea puternică a progresului infecției. Acești indivizi au o mare rezistență la infecții și au șanse mai mari de a supraviețui focarelor. Cu toate acestea, cei cu două alele pentru SCA pot supraviețui malariei, dar vor muri de obicei din cauza bolii lor genetice, cu excepția cazului în care au acces la îngrijiri medicale avansate. Cei din cazul homozigot „normal” sau de tip sălbatic vor avea o șansă mai mare de a-și transmite genele cu succes, în sensul că nu există nicio șansă ca urmașii lor să sufere de SCA; totuși, sunt mai susceptibili să moară din cauza infecției cu malarie înainte de a avea șansa de a-și transmite genele.
această rezistență la infecție este principalul motiv pentru care alela SCA și boala SCA există încă. Se găsește în cea mai mare frecvență în populațiile în care malaria a fost și adesea este încă o problemă gravă. Aproximativ unul din 10 afro-americani este purtător, deoarece strămoșii lor recenți provin din regiuni afectate de malarie. Alte populații din Africa, India, Marea Mediterană și Orientul Mijlociu au frecvențe alele mai mari, de asemenea. Pe măsură ce tratamentul antimalaric eficient devine din ce în ce mai disponibil pentru populațiile afectate de malarie, frecvența alelelor pentru SCA este de așteptat să scadă, atât timp cât tratamentele SCA nu sunt disponibile sau sunt doar parțial eficiente. Dacă tratamentele eficiente pentru anemia cu celule secera devin disponibile în același grad, frecvențele alelelor ar trebui să rămână la nivelurile actuale în aceste populații. În acest context, eficacitatea tratamentului se referă la capacitatea reproductivă pe care o acordă, mai degrabă decât la gradul de ameliorare a suferinței.
fibroza Chisticăedit
fibroza chistică (CF) este o boală monogenă ereditară autosomală recesivă a plămânilor, a glandelor sudoripare și a sistemului digestiv. Tulburarea este cauzată de funcționarea defectuoasă a proteinei CFTR, care controlează transportul intermembranar al ionilor de clorură, care este vital pentru menținerea echilibrului apei în organism. Proteina care funcționează defectuos determină formarea mucusului vâscos în plămâni și în tractul intestinal. Înainte de timpurile moderne, copiii născuți cu FC aveau o speranță de viață de doar câțiva ani, dar medicina modernă a făcut posibil ca acești oameni să trăiască până la vârsta adultă. Cu toate acestea, chiar și la acești indivizi, CF cauzează de obicei infertilitate masculină. Este cea mai frecventă boală genetică în rândul persoanelor de origine europeană.
prezența unei singure mutații CF poate influența supraviețuirea persoanelor afectate de boli care implică pierderea de lichid corporal, de obicei din cauza diareei. Cea mai frecventă dintre aceste maladii este holera, care a început să ucidă europenii doar milenii după ce frecvența mutației CF a fost deja stabilită în populație. O altă boală împotriva căreia CF poate proteja este tifoidul. Cei cu holeră ar muri adesea de deshidratare din cauza pierderilor intestinale de apă. Un model de șoarece de CF a fost folosit pentru a studia rezistența la holeră, iar rezultatele au fost publicate în Science în 1994 (Gabriel și colab.). Șoarecele heterozigot (purtător) a avut diaree mai puțin secretorie decât șoarecii normali, care nu poartă. Astfel, a apărut pentru o vreme că rezistența la holeră a explicat avantajul selectiv de a fi purtător pentru CF și de ce starea purtătoare a fost atât de frecventă.
această teorie a fost pusă sub semnul întrebării. Hogenauer și colab. au contestat această teorie populară cu un studiu uman. Datele anterioare s-au bazat exclusiv pe experimente pe șoareci. Acești autori au descoperit că starea heterozigotului nu se distinge de starea non-purtătoare.
o altă teorie pentru prevalența mutației CF este că oferă rezistență la tuberculoză. Tuberculoza a fost responsabilă pentru 20% din totalul deceselor Europene între 1600 și 1900, astfel încât chiar și protecția parțială împotriva bolii ar putea explica frecvența genelor actuale.
cea mai recentă ipoteză, publicată în Journal of Theoretical Biology, a propus ca o singură mutație CF să acorde avantaj respirator pentru europenii timpurii care migrează spre nord în pustiul prăfuit lăsat de ultimul maxim glaciar.
începând cu 2016, presiunea selectivă pentru prevalența genică ridicată a mutațiilor CF este încă incertă și se poate datora mai degrabă unei deviații genetice imparțiale decât unui avantaj selectiv. Aproximativ una din 25 de persoane de origine europeană este purtătoare a bolii, iar una din 2500 până la 3000 de copii născuți este afectată de fibroza chistică.
Triosefosfat izomerazeedit
Triosefosfat izomeraza (TPI) este o enzimă centrală a glicolizei, principala cale pentru celule de a obține energie prin metabolizarea zaharurilor. La om, anumite mutații din cadrul acestei enzime, care afectează dimerizarea acestei proteine, sunt cauzale pentru o boală rară, deficitul de triosefosfat izomerază. Alte mutații, care inactivează enzima (=alele nule) sunt letale atunci când sunt moștenite homozigot (două copii defecte ale genei TPI), dar nu au un efect evident în heterozigoți (unul defect și unul normal copie). Cu toate acestea, frecvența alelelor nule heterozigote este mult mai mare decât se aștepta, indicând un avantaj heterozigot pentru alelele nule TPI. Motivul este necunoscut; cu toate acestea, noile rezultate științifice sugerează că celulele cu activitate TPI redusă sunt mai rezistente la stresul oxidativ. PlosOne, Dec. 2006
rezistența la infecția cu virusul hepatitei C
există dovezi că heterozigozitatea genetică la om oferă o rezistență crescută la anumite infecții virale. O proporție semnificativ mai mică de heterozigozitate HLA-DRB1 există în rândul cazurilor infectate cu VHC decât în cazurile neinfectate. Diferențele au fost mai pronunțate cu alelele reprezentate ca supertipuri funcționale (P = 1.05 int. 10-6) decât cele reprezentate ca genotipuri cu rezoluție mică (p = 1,99 int.10-3). Aceste constatări constituie dovezi că heterozigozitatea oferă un avantaj în rândul purtătorilor diferitelor alele HLA-DRB1 de supertip împotriva progresiei infecției cu VHC până la boala hepatică în stadiu final într-o populație de studiu pe scară largă, pe termen lung.
HETEROZIGOZITATEA MHC și preferințele parfumului umanedit
mai multe studii au arătat că, în experimentele dublu-orb, femelele preferă mirosul bărbaților care sunt heterozigoți la toate cele trei loci MHC. Motivele propuse pentru aceste constatări sunt speculative; cu toate acestea, s-a susținut că heterozigozitatea la loci MHC are ca rezultat mai multe alele pentru a lupta împotriva unei varietăți mai largi de boli, crescând eventual ratele de supraviețuire împotriva unei game mai largi de boli infecțioase. Această din urmă afirmație a fost testată într-un experiment, care a arătat că șoarecii care au crescut să prezinte heterozigozitate MHC și-au îmbunătățit ratele de sănătate și supraviețuire împotriva infecțiilor cu tulpini multiple.
BAFF și boala autoimunăedit
factorul de activare a celulelor B (Baff) este o citokină codificată de gena TNFSF13B. O variantă a genei care conține o deleție (GCTGT—>a) face o transcriere mai scurtă a ARNm care scapă degradării prin microARN, crescând astfel expresia BAFF, care, în consecință, reglează răspunsul imun umoral. Această variantă este asociată cu lupus eritematos sistemic și scleroză multiplă, dar purtătorii heterozigoți ai variantei au scăzut susceptibilitatea la infecția cu malarie.