Az elmúlt évezredekben is volt szelektív nyomás a különböző emberi populációkon. Ezek általában a táplálkozással vagy a helyi betegségekkel kapcsolatos szelektív nyomások és így helyről-helyre különbözőek lehetnek. A táplálkozással kapcsolatos evolúciós nyomások azért különösen érdekesek, mert több esetben a kultúra változása okozza a génekre ható szelekciós nyomást.
A vallási szertartásoknak gyakorta része a hallucinogének fogyasztása. Ezek azonban terhes nőknél születési rendellenességet, gyerekeknél fejlődési problémákat okozhatnak. Tehát lehetne szelekció arra, hogy a hallucinogéneket rendszeresen fogyasztó populációk valamellyest védettebbek legyenek a negatív hatásokkal szemben.
Dél-Amerikában az Andok mentén többféle hallucinogén kaktusz fogyasztanak az indiánok szertartásaik során. A fogyasztott kaktuszok jöhetnek például a Trichocereus nemzetségből, amelyek nevezetesek a magas meszkalin szintjükről. Ez a hallucinogén 1-2 órát követően fejti ki hatását és 4–12 órán át hathat.
A hallucinogén kaktuszokat főzetként, szárítva, nyersen, szivarként elfüstölve, beöntésként vagy bizonyos csigák fogyasztásával viszik be a szervezetbe. A Scutalus nembe tartozó csigák a kaktuszokkal táplálkoznak és szervezetükben felhalmozódnak az alkaloidok koncentrációja. Ilyen csigák házát több ásatásnál megtalálták, azaz korábban is fogyasztották ezeket.
A hatás tehát megvan, de hogyan lehetne utánajárni, hogy milyen gének vesznek részt a hallucinogén negatív hatásának csökkentésében és ezekre van-e szelekció az Andok középső részén élőkben?
Embereken elég nehéz kísérletezni és mivel alapvetően drogokról van szó, így adatot gyűjteni sem egyszerű. Így a kutatók állatmodellhez folyamodtak. Ez esetben a genetika egyik széleskörűen használt modellállatához az ecetmuslincához (Drosophila melanogaster). Illetve majdnem, mert végül a kaktuszokat fogyasztó Drosophila buzzatii-t használták. Ez a faj a vizsgálatban alkalmazott Trichocereus terscheckii kaktuszt is fogyasztja, ami Argentínában és Bolívia déli részén fordul elő.
 |
| Trichocereus terscheckii |
Mivel az ecetmuslincát genetikusok már igen régóta kutatják, így ismert, hogy génjeik egy igen jelentős része bennünk is megtalálhatók. Pont ezt használták ki az éppen ismertetett kutatásban (Padró et al. 2022). Az összehasonlításban azt keresték, hogy mely gének fejeződnek ki inkább (vagy kevésbé), amennyiben a muslincának alkaloiddús étrendet kell elviselnie. Egyrészt megnézték a szokásos tápnövényén, a fügakaktuszok közé tartozó Opuntia sulphurea-n nevelkedett muslincákkal való összehasonlításban, másrészt az alkaloidot kétszeres koncentrációban tartalmazó oszlopkaktuszon.
Nem meglepően a magasabb szinten kifejeződő gének között a méregtelenítésben, lebontásban és neuroátvitelben szerepet játszó géneket találunk. Ezen génekkel ortológ, azaz azonos funkciójú és evolúciósan azonos eredetű emberi géneket kerestek. Egy adagot találtak is, amelyek szintén az előbb említett funkciókkal rendelkeztek. A kifejeződés növekedett a neurotranszmitter szabályzásban (ATF4, ASIC1), idegrendszer fejlődésében (ATF4, ATP2A1, PARD3, LSAMP, DSCAM, TENM3, EEF2, CTSV, CTSF), oxidatív stresszben (ALDH2, HPGD, DHRS11, PHYHD1, HMOX2, PRDX1), idegen anyagot lebontó folyamatokban (CYP4B1, EPHX1, GSTT1, GSTT2B, TBXAS1), alkaloid méregtelenítésben (CYP3 és CYP4 családba tartozó gének), általános anyagcserében (FADS1, HPGD) és narkotikumokkal kapcsolatos válaszreakciókban (ALDH2, ASIC1) részt vevő génekben. Az kevésbé kifejezett gének között szintén találunk neurotranszmitter szabályzókat (ACTB, PEBP1, DBI) és idegrendszer fejlődéséért felelőseket (APOB, ATP2A1, DSCAM, RIDA, SPINT2), de van izomösszehúzódásért felelős (ATP2A1, TPM1), mérgező vegyületekre való válaszreakciók (COX5A, LDHA, PEBP1, RIDA). Szóval az állatmodell bejött.
(Aki azonos génnevet (ATP2A1, DSCAM) talál a jobban és kevésbé jobban kifejeződő gének listájában az jól látja a dolgot. Amúgy a ATP2A1 a kalcium-ion szint fenntartásában vesz részt, ami fontos lehet az alkaloidok szívritmuszavart okozó hatásának csökkentésében. A DSCAM az idegrendszer fejlődésében vesz részt, a Down-szinfróma kialakulásában is lehet szerepe.)
Innentől viszont lehet emberi genomokban keresgélni. Alapvetően dél-amerikaiak örökítőanyagát nézték. Olyanokét, akik a hallucinogén kaktuszt fogyasztók leszármazottai lehetnek (Quechua és Aymara népcsoport) és olyanokét, akik messzebb élnek így ennek a szelekciós hatásnak nem voltak kitéve (például a Karib-tenger mellett élő Yukpa és Barí népcsoport tagjai).
 |
| A hallucinogén oszlopkaktuszok előfordulása az Andok mentén és a genetikai összehasonlításban alkalmazott populációk Dél-Amerika térképére vetítve. |
A recens, azaz az utóbbi pár ezer évben történt erős szelekciót a homozigócia hosszával és a levezetett változat gyakori megjelenésével azonosítjuk. A homozigócia azt jelenti, hogy az apától és az anyától eredő kromoszómán is azonos változat van (azaz ugyanazt kapta mindkét szülőjétől). Amennyiben egy hosszabb kromoszómaszakaszon érzékeljük, hogy azonosak a változatok, de amúgy beltenyésztésnek nincs jele, úgy az erős szelekcióra utal. Erős a szelekció, mert mindig egyben adódott át az adott kromoszómaszakasz és a rekombináció nem tudta szétzilálni még. A közeli, de kaktuszt nem fogyasztó népekkel való összehasonlítással pedig ki lehet zárni, hogy esetleg valami másra való szelekciót találjunk.
Végül a következő génekkel kapcsolatban találtak pozitív szelekció nyomát: CYP3A43, CYP3A4 (alkaloid méregtelenítés), ALDH2 (oxidatív stressz, narkotikum anyagcsere), COX5A, LDHA (mérgező vegyületekre adott válaszreakciókban), HPGD, FADS1 (általános anyagcsere), TPM1 (izomösszehúzódás), ATP2A1, CTSF (idegrendszer fejlődése).
Összességében az allélgyakoriságokban tapasztalható szignifikáns elmozdulás arra enged következtetni, hogy az évezredeken át tartó hallucinogén-kaktuszfogyasztás bizony szelekciós hatást fejtett ki az ott élőkre.
Hivatkozott irodalom
- Padró, J., De Panis, D. N., Luisi, P., Dopazo, H., Szajnman, S., Hasson, E. és Soto, I. M. 2022. Ortholog genes from cactophilic Drosophila provide insight into human adaptation to hallucinogenic cacti. Scientific Reports 12(1): 13180
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése