Malária e a evolução humana

Graças aos esforços de cientistas da Universidade da Pensilvânia em colaboração com outras equipes de pesquisadores, novos achados surgiram sobre a relação parasitária entre o agente etiológico da malária – Plasmodium – e o ser humano, o que aumenta sobremaneira as chances de encontrar uma vacina para essa doença que mata cerca de um milhão de pessoas por ano, com destaque para a região da África Subsariana. Os dados referentes à pesquisa desenvolvida estão no artigo publicado na edição do dia 2 de junho da revista American Journal of Human Genetics.

Liderada pela professora do Penn Integrates Knowledge, Sarah Tishkoff, e pelo cientista do departamento de genética da escola de medicina, Wen-Ya Ko, a equipe de pesquisadores realizou uma análise de 15 grupos étnicos na África, em busca de variantes genéticas que possam explicar diferentes locais de susceptibilidade à malária.

O estudo teve como embasamento o fato de que diferentes populações apresentam respostas diversas, em relação aos parasitas que causam a malária. A partir disso, a equipe realizou a maior comparação já feita entre populações, relacionadas a um par de genes vinculados à capacidade do Plasmodium entrar nas hemácias.

A região geográfica em questão caracteriza-se pelos altos níveis de variação genética  na população, além do que, a malária tem sofrido forte pressão de seleção durante a evolução humana. Com tudo isso, ainda pouco se pesquisou sobre as variações de nucleotídeos de loci gênicos importantes para a suscetibilidade à doença, sobre os grupos étnicos africanos geográfica e geneticamente diferentes.  

O fato de haver uma independência evolutiva entre as populações, pode fazer surgir mutações, o que tem relação com a maneira como o parasita evolui.  Para que o parasita possa infectar os glóbulos vermelhos ele tem que ligar-se à superfície da célula e sendo assim, as mutações nas células podem acarretar em um processo de seleção para o Plasmodium. Nesses estudo, os pesquisadores identificaram vários polimorfismos de nucleotídeo único, que podem ser indícios desse processo adaptativo.

Presentes na superfície dos eritrócitos, existem dois importantes receptores (proteínas), a Glicoforina A (GYPA) e B (GYPB), que determinam os tipos de sangue MN e Ss, codificados por um par de genes que apresentaram polimorfimos nos 15 conjuntos de populações estudadas. Os parasitas interagem com essas proteínas de membrana possibilitando a entrada do protozoário, no entanto, qualquer mutação ocorrida nelas, dificulda a ação desses microrganismos.

Sendo assim, foram analisadas a diversidade de nucleotídeos do gene que codifica a Glicoforina nessas populações com diferentes níveis de exposição à malária, tendo sido encontrada uma grande diversidade de nucleotídeos e de conversão dos genes. A partir dessa análise os pesquisadores constataram padrões divergentes da variação genética entre estes genes duplicados e entre diferentes domínios extracelulares de GYPA.

A equipe identificou mudanças adaptativas fixas em 34 exons de Glicoforina A, no entanto, os cientistas observaram um espectro de freqüência do alelo enviesada em direção a um excesso significativo de freqüência intermediária de alelos em GYPA exon 2 em muitas populações. O grau de distorção do espectro está correlacionado com a exposição a malária, possivelmente por causa dos efeitos da conversão conjunta de genes e seleção balanceada.

Foi possível identificar também um haplótipo que causou três mudanças de aminoácidos no domínio extracelular da Glicoforina B. Os cientistas acreditam que este haplótipo possa  ter evoluído de forma adaptativa em cinco populações com alta exposição à malária.