Генетическая аутоиммунная болезнь помогает организму противостоять чуме

Ученые из Национального института исследований генома США нашли доказательства, что наследственное заболевание, известное как семейная средиземноморская лихорадка, повышает шансы выжить при заражении чумой. Именно с этим свойством связано сохранение генетических вариантов, вызывающих эту лихорадку.

Семейная средиземноморская лихорадка известна под многими названиями: периодический перитонит, наследственный семейный амилоидоз без невропатии, армянская болезнь, периодическая болезнь, синдром Рейманна, рецидивирующий полисерозит, доброкачественный пароксизмальный перитонит, болезнь Сигала-Каттана-Маму  и так далее. Она обычно встречается у людей средиземноморского происхождения, в том числе среди евреев, армян, арабов, азербайджанцев, курдов, турок, греков и итальянцев. Приступы болезни проявляются в виде повышения температуры и болей в животе, иногда сопровождаются также болью в суставах или в груди. Продолжительность приступа — от шести часов до четырех суток.

Болезнь связана с мутацией в MEFV в шестнадцатой хромосоме и наследуется по рецессивному типу. Во многих средиземноморских популяциях до 10 % людей имеют в геноме одну мутантную аллель этого гена. Такие люди не заболевают семейной средиземноморской лихорадкой, но могут передать ее потомкам. Ген MEFV кодирует белок пирин, который у здоровых людей связан с воспалительной реакцией организма и активизируется при иммунном ответе, например, в случае инфекции. Дефектный вариант гена приводит к тому, что активность белка повышается, что и вызывает симптомы болезни.

Бактерия Yersinia pestis, вызывающая чуму, способна блокировать пирин, облегчая свое существование в организме. Но чрезмерно активный пирин у носителей мутации затрудняет развитие бактерии и уменьшает наносимый ею вред. «Подобно тому, как ген серповидно-клеточной анемии сохраняется в популяциях, потому что он защищает от малярии, мы предположили, что мутантный пирин у людей с геном семейной средиземноморской лихорадки может приносить пользу, защищая от смертельной инфекции», — говорит ведущий автор исследования Чжэ Чин Джэ (Jae Jin Chae).

В ходе исследования были проанализированы геномы 2313 современных турков, а также 352 генома из древних останков жителей Средиземноморья. Авторы работы применили методы популяционной генетики и математического моделирования, чтобы предсказать, как частота геномных вариантов, вызывающих семейную средиземноморскую лихорадку, менялась в течение поколений. Они пришли к выводу, что два варианта, связанных с болезнью, возникли более двух тысяч лет назад, еще до Юстиниановой чумы (VI–VIII века) и до эпидемии XIV века. Но обе эти эпидемии повлияли на частоту мутаций среди жителей Средиземноморья.

Влияние мутации на устойчивость к чуме было проверено в лабораторном эксперименте, где культуры моноцитов человека с обычным геномом и с мутацией гена MEFV заражали чумной палочкой. Наличие мутации снижало долю пирина, которую удавалось нейтрализовать чумным бактериям. Последняя проверка была проведена на мышах, у которых имелся человеческий ген MEFV с соответствующей мутацией. Выживаемость после заражения чумой у них оказалась выше, чем в контрольной группе.

Полученные результаты были опубликованы в журнале Nature Immunology.