Una mutación genética puede haber ayudado a los humanos modernos a adaptarse a la exposición al humo de los incendios y quizás haya provocado una ventaja evolutiva sobre sus competidores arcaicos, incluidos los neandertales, según un equipo de investigadores.
Los humanos modernos son los únicos primates que portan esta mutación genética que potencialmente aumenta la tolerancia a los materiales tóxicos producidos por los incendios para cocinar, proteger y calentar, dijo Gary Perdew, profesor de ciencias agrícolas John T. y Paige S. Smith, Penn State.. En altas concentraciones, las toxinas derivadas del humo pueden aumentar el riesgo de infecciones respiratorias. Para las mujeres embarazadas, la exposición a estas toxinas puede aumentar la posibilidad de bajo peso al nacer y mortalidad infantil.
La mutación puede haber ofrecido a los humanos antiguos un punto óptimo para procesar eficazmente algunas de estas toxinas, como las dioxinas y los hidrocarburos aromáticos policíclicos, en comparación con otros homínidos.
"Si está inhalando humo, desea metabolizar estos compuestos hidrófobos y deshacerse de ellos, sin embargo, no desea metabolizarlos tan rápidamente que sobrecargue su sistema y cause una toxicidad celular manifiesta", dijo Perdew.
Los investigadores, que publicaron sus hallazgos en la edición actual de Biología Molecular y Evolución , sugieren que una diferencia en el receptor de aril hidrocarburo, que regula la respuesta del cuerpo a los hidrocarburos aromáticos policíclicos, entre humanos, neandertales y otros primates no humanos puede haber hecho que los humanos se volvieran más insensibles a ciertas toxinas del humo. La mutación en elEl receptor está ubicado en el medio del dominio de unión al ligando y se encuentra en todos los humanos actuales, agregó Perdew.
Los ligandos son moléculas pequeñas que se adhieren a las proteínas receptoras en ciertas áreas de la misma manera que las llaves encajan en las cerraduras.
"Para los neandertales, al inhalar humo y comer carne asada al carbón, estarían expuestos a múltiples fuentes de hidrocarburos aromáticos policíclicos, que se sabe que son carcinógenos y conducen a la muerte celular en altas concentraciones", dijo Perdew. "La hipótesis evolutivaEs decir, si los neandertales estuvieran expuestos a grandes cantidades de estas toxinas derivadas del humo, podría provocar problemas respiratorios, disminución de la capacidad reproductiva de las mujeres y una mayor susceptibilidad a los virus respiratorios entre los preadolescentes, mientras que los humanos mostrarían una menor toxicidad porque metabolizan más lentamente estoscompuestos."
Existe evidencia de que tanto los humanos como los neandertales usaron fuego, según George Perry, profesor asistente de antropología y biología, Penn State, quien trabajó con Perdew.
"Nuestros antepasados homínidos, técnicamente no se llamarían humanos en ese momento, probablemente usaban fuego hace al menos un millón de años, y algunos infieren un control y uso anterior del fuego hace aproximadamente 2 millones de años", dijo Perry..
El fuego habría jugado un papel importante tanto para los humanos como para los neandertales.
"Cocinar con fuego podría haber permitido a nuestros antepasados incorporar una gama más amplia de alimentos en nuestras dietas, por ejemplo, al ablandar raíces y tubérculos que de otro modo hubieran sido difíciles de masticar", dijo Perry. "Cocinar también podría ayudar a aumentar ladigestibilidad de otros alimentos, tanto en el tiempo de masticación como en la reducción de la inversión energética en la digestión ".
El fuego también proporcionó calor, particularmente en las latitudes más altas, según Perry.
"Además de calentar y cocinar, los humanos usaban, y aún usan, el fuego para quemar paisajes y como parte de la caza y la recolección, y ahora como parte de la agricultura", dijo Perry.
El estudio también puede respaldar una teoría reciente de que la invención de la cocina puede haber ayudado a los humanos a prosperar, según Perdew.
También sugirió que el receptor podría brindar a los humanos una mejor tolerancia al humo del cigarrillo, lo que les permite fumar, pero también los pone en riesgo de cáncer y otras enfermedades crónicas.
"Nuestra tolerancia nos ha permitido adquirir malos hábitos", dijo Perdew.
Los investigadores utilizaron técnicas computacionales y moleculares para examinar la diferencia en la genética de la tolerancia a los hidrocarburos aromáticos policíclicos entre humanos y neandertales. Examinaron una base de datos genómica de humanos, neandertales y un denisovano, un homínido más estrechamente relacionado con los neandertales que con los humanos.
"Pensamos que las diferencias en la sensibilidad del ligando del receptor de hidrocarburo de arilo serían diez veces mayores, pero cuando lo miramos de cerca, las diferencias resultaron ser enormes", dijo Perdew. "Tener esta mutación marcó una diferencia dramática.era una diferencia de cien a mil veces mayor. "
En contraste, la sensibilidad del receptor de aril hidrocarburo para algunos ligandos endógenos, producidos en el cuerpo, es la misma entre humanos y neandertales, lo que ilustra además que los humanos modernos pueden haberse adaptado a exposiciones específicas de toxinas ambientales a través de esta mutación críticaen el receptor de hidrocarburos arilo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Original escrito por Matt Swayne. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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