Neandertallerin Acı Eşiği Daha Düşük Olabilir

Neandertallerden sinirleri etkileyen mutasyonları miras alan insanların, acıyı daha fazla hissetme eğiliminde olduğu keşfedildi.

Neandertaller zor hayatlar yaşadılar. Buzul çağı avcı-toplayıcıları, batı Avrasya’da mamutları, bizonları ve diğer tehlikeli hayvanları avlayarak geçindiler.

Türünün ilk örneği olan bir genom çalışmasına göre, Neandertaller düşe kalka yaşamlarına rağmen, artan acı hissine biyolojik bir yatkınlıkları vardı. Evrimsel genetikçiler, eski insan akrabalarının, omuriliğe ve beyine ağrılı hisler taşıyan NaV1.7 proteinini kodlayan bir gende üç mutasyon taşıdığını buldular. Araştırmacılar ayrıca, İngiliz insanlarından oluşan bir örnekte, NaV1.7’nin Neandertal versiyonunu devralanların diğerlerinden daha fazla acı yaşama eğiliminde olduklarını gösterdi.

(Neandertal Geni Taşıyan Kadınlar Daha Doğurgan)

Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’ndeki Svante Pääbo, “Bana göre bu, günümüz insanlarını transgenik modeller olarak kullanarak, Neandertal fizyolojisi hakkında nasıl bir fikir edinmeye başladığımızla ilgili ilk örnek.” diyor.

Acı algılayan protein

Araştırmacılar sadece birkaç Neandertal genomuna erişebiliyor ve bunların çoğu düşük bir çözünürlükte dizilebildi. Bu, soyları 500.000 ila 750.000 yıl önce insanlardan ayrıldıktan sonra gelişen mutasyonları tanımlamayı zorlaştırıyor.

Ancak son birkaç yılda, Pääbo ve ekibi Hırvatistan ve Rusya’daki mağaralarda bulunan DNA’dan üç yüksek kaliteli Neandertal genomu elde etti. Bu, muhtemelen Neandertallerde yaygın olan, ancak insanlarda çok nadir görülen mutasyonları güvenle tanımlamalarını sağlıyor.

NaV1.7 proteinini kodlayan SCN9A adlı bir gendeki mutasyonlar göze çarpıyordu, çünkü tüm Neandertallerin, proteinin şeklini değiştiren üç mutasyonu vardı. Genin mutasyona uğramış versiyonu, üç Neandertalin hepsinde her iki kromozom grubunda da bulundu ve bu da popülasyonlarında yaygın olduğunu işaret etti.

NaV1.7 vücudun sinirlerinde hareket eder ve burada ağrılı sinyallerin omuriliğe ve beyne iletilip iletilmediğini ve ne ölçüde iletildiğini kontrol eder.

Zeberg, “İnsanlar bunu bir sinir düğmesi olarak tanımladılar. Sinir liflerindeki acının şiddetini bu belirliyor.” diyor.

Proteini devre dışı bırakan son derece nadir genetik mutasyonları olan bazı insanlar acı hissetmezken, diğer değişiklikler insanları kronik ağrıya yatkın hale getirebilir.

(Covid-19 ile İlişkili DNA’yı Neandertallerden Miras Almışız)

Mutasyonların Neandertallerin sinirlerini nasıl değiştirebileceğini araştırmak için Zeberg, kurbağa yumurtalarında ve insan böbrek hücrelerinde NaV1.7 versiyonlarını test etti. Yumurtalar ve böbrek hücreleri, sinirsel uyarıları kontrol eden proteinleri karakterize etmek için faydalı model sistemler görevi gördü. Protein, üç mutasyonun hepsinde bulunan hücrelerde, değişiklik geçirmeyen hücrelerden daha aktifti. Bu durum sinir liflerinde ağrılı bir sinyal iletme eşiğini düşürüyordu.

Zeberg ve Pääbo daha sonra NaV1.7’nin Neandertal versiyonuna sahip insanları aradı. Yarım milyon İngiliz insanın genom veritabanı olan Birleşik Krallık Biobank’taki katılımcılardan ağrı belirtileri bildirenlerin yaklaşık yüzde 0.4’ü mutasyona uğramış genin bir kopyasına sahipti. Ancak hiç kimsede Neandertaller gibi iki tane kopyası yoktu.

Genin mutasyona uğramış versiyonuna sahip olan katılımcıların hayatlarında ağrı bildirme olasılığı, ona sahip olmayan insanlardan yaklaşık yüzde 7 daha fazlaydı.

Hassas Neandertaller

Sinirbilimci Cedric Boeckx, “Bu çok güzel bir çalışma. Çünkü Neandertal fizyolojisinin modern insanlar üzerinde çalışılarak nasıl yeniden yapılandırılabileceğini gösteriyor.” diyor.

2019 yılında yapılan bir çalışmada Boeckx, modern insanlarla Neandertaller arasında farklılık gösteren ağrı algısını etkileyen diğer üç proteini işaretledi. Boeckx, bu tür değişikliklerin iki tür arasındaki esneklik farklılıklarını göstermesinin mümkün olduğunu söylüyor.

Pääbo ve Zeberg, bulgularının mutlaka Neandertallerin modern insanlardan daha fazla acı çekeceği anlamına gelmediği konusunda uyarıyorlar. NaV1.7 tarafından taşınan duyumlar, omurilikte ve beyinde işlenir ve modifiye edilir, bu da öznel ağrı deneyimine katkıda bulunur.

Max Delbrück Moleküler Tıp Merkezi’nde bir sinirbilimci olan Gary Lewin, Neandertal varyantlarının NaV1.7’nin işlevi üzerinde sadece küçük bir etki yarattığını ve bunun kronik ağrı ile ilişkili diğer mutasyonlardan çok daha az olduğunu belirtiyor.

Mutasyonların faydalı oldukları için mi evrildiği belirsiz. Neandertal popülasyonları küçüktü ve düşük genetik çeşitliliğe sahipti. Bu da zararlı mutasyonların devam etmesine yardımcı olabilecek koşullar anlamına geliyordu.

Ancak Pääbo, değişikliğin doğal seçilimin bir ürünü gibi “koktuğunu” söylüyor. Yanıtlar sağlamaya yardımcı olabileceğini düşündüğü yaklaşık 100 Neandertalin genomunu dizilemeyi planlıyor.

Durum ne olursa olsun, acının uyarlanabilir bir şey olduğuna dikkat çekiyor Zeberg; “Acı hissetmek kötü bir şey olmak zorunda değil.”

Nature News. 23 Temmuz 2020.

Makale: Zeberg, H. et al. 2020. A Neanderthal Sodium Channel Increases Pain Sensitivity in Present-Day Humans. Curr. Biol.