Neanderthaler DNA kan aanwijzingen geven over genetische risico’s voor hersenaandoeningen en verslaving

Overzicht: De eigenschappen met de sterkste bijdrage aan het Neanderthaler-DNA waren slaappatronen, rookgewoonten en alcoholgebruik.

bron: Estse Onderzoeksraad

Het is al lang bekend dat aandoeningen van het menselijk brein, zoals neurologische of psychiatrische ziekten, in families voorkomen, wat wijst op enige erfelijkheid. In overeenstemming met deze hypothese zijn genetische risicofactoren voor de ontwikkeling van deze ziekten geïdentificeerd.

Fundamentele vragen over evolutionaire drijfveren zijn echter ongrijpbaar gebleven. Met andere woorden, waarom worden genetische varianten die het ziekterisico verhogen tijdens de ontwikkeling niet geëlimineerd?

Het beantwoorden van deze vragen was erg moeilijk. Nieuwe ontdekkingen over gebeurtenissen in het diepe menselijke verleden hebben wetenschappers echter nieuwe hulpmiddelen gegeven om deze mysteries te ontrafelen: toen moderne mensen meer dan 60.000 jaar geleden uit Afrika trokken, ontmoetten ze en vermengden ze zich met oude mensen zoals Neanderthalers.

Ongeveer 40% van het Neanderthaler-genoom is momenteel nog steeds te vinden in niet-Afrikanen, en elk individu draagt ​​nog steeds ongeveer 2% van het Neanderthaler-DNA. Sommige oude genetische varianten kunnen op een bepaald moment in ons evolutionaire verleden voordelen hebben gehad.

Tegenwoordig kunnen wetenschappers deze informatie gebruiken om meer te weten te komen over de impact van deze genetische varianten op menselijk gedrag en ziekterisico.

Met behulp van deze aanpak analyseerde een nieuwe studie van een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Tartu, Charity Berlin en het UMC Amsterdam Centre de associaties van Neanderthaler-DNA met een grote verscheidenheid aan meer dan honderd aandoeningen en hersenkenmerken zoals slaap, roken en alcohol. Gebruikt in de Britse biobank met als doel de specifieke bijdrage van Neanderthaler-DNA aan variatie in gedragskenmerken bij mensen vandaag te beperken.

Uit de studie bleek dat hoewel Neanderthaler-DNA buitensporige aantallen associaties vertoonde met veel eigenschappen die verband houden met CZS-ziekten, de ziekten zelf geen hoge aantallen Neanderthaler-DNA-associaties vertoonden.

Een van de eigenschappen met de sterkste bijdrage aan het Neanderthaler-DNA waren rookgewoonten, alcoholgebruik en slaappatronen. Met behulp van gegevens van andere groepen, zoals de Estonian Biobank, de Netherlands Depression and Anxiety Study, FinnGen, Biobank Japan en deCode, kunnen veel van deze bevindingen worden gerepliceerd.

Opmerkelijk zijn twee onafhankelijke Neanderthalers met een hoog risico op een positieve rookstatus die werden gevonden in respectievelijk de UK Biobank en Japan Biobank.

“Onze resultaten geven aan dat Neanderthalers meerdere soorten dragen die het rookrisico van mensen vandaag de dag aanzienlijk verhogen. Het blijft onduidelijk wat de fenotypische effecten van deze varianten waren bij Neanderthalers.

Michael Dunnemann, universitair hoofddocent evolutionaire genomica aan de Universiteit van Tartu en hoofdauteur van de studie.

“Belangrijke associaties tussen Neanderthaler-DNA en alcoholgebruik en rookgewoonten kunnen ons helpen de evolutionaire oorsprong van verslavend gedrag en het zoeken naar beloningen te onthullen”, voegde Stefan M. Gold toe, hoogleraar neuropsychiatrie aan de Charité, Berlijn, die de studie mede leidde.

“Het is belangrijk op te merken dat slaapproblemen en alcohol- en nicotinemisbruik consequent zijn geïdentificeerd als veelvoorkomende risicofactoren voor een reeks neuropsychiatrische stoornissen. Aan de andere kant zijn er enkele interessante bevindingen uit de antropologie die enkele sociale voordelen van een hogere tolerantie voor deze stoffen bij jagers.”

“Onze bevindingen ondersteunen dus de hypothese dat het niet de hersenziekten zelf zijn die evolutionaire verklaringen hebben, maar natuurlijke selectie die de eigenschappen vormt die ons vatbaar maken voor hen in de moderne context.”

Neanderthalers bewoonden al meer dan 100.000 jaar delen van Eurazië voordat de moderne mens Afrika verliet om de rest van de wereld te bevolken. De hoge frequentie van sommige variabelen die verband houden met verschillende slaappatronen kan erop wijzen dat deze gunstig waren buiten Afrika – een omgeving die bijvoorbeeld wordt bepaald door verschillende niveaus van seizoensinvloeden en UV-blootstelling dan de omgeving waarin de moderne mens is geëvolueerd, “voegde eraan toe. Dunnemann.

Over dit genetica en evolutionair neurowetenschappelijk nieuws

auteur: Carlos Quiff
bron: Estse Onderzoeksraad
Contact: Carlos Koiv – Estse Onderzoeksraad
afbeelding: De afbeelding is in het publieke domein

zie ook

originele zoekopdracht: vrije toegang.
“Neanderthaler-introductie verdeelt het genetische landschap van neuropsychiatrische stoornissen en bijbehorende gedragsfenotypesGeschreven door Michael Dunneman et al. Translationele psychiatrie

Overzicht

Neanderthaler-introductie verdeelt het genetische landschap van neuropsychiatrische stoornissen en bijbehorende gedragsfenotypes

Ondanks vooruitgang bij het bepalen van de genetische basis van mentale en neurologische aandoeningen, blijven fundamentele vragen over hun evolutionaire oorsprong ongrijpbaar.

Hier zouden varianten van oude mensen zoals Neanderthalers kunnen dienen als een interessant onderzoeksmodel.

We vergeleken het aantal associaties van Neanderthaler-varianten met het aantal associaties van frequentie-gematchte niet-archaïsche varianten met betrekking tot menselijke CZS-stoornissen (neurologisch en psychiatrisch), medicijnvoorschriften voor het zenuwstelsel (als een proxy voor ziekte) en niet-gerelateerde ziektefenotypes in de UK Biobank (UKBB).

Hoewel er geen verrijking van Neanderthaler genetische varianten werd waargenomen in de UKBB voor psychiatrische of neurologische ziektecategorieën, vonden we significante associaties met specifieke fenotypes, waaronder pijn, chronologisch/slaappatroon, roken en alcoholgebruik.

In sommige gevallen werd het verrijkingssignaal aangestuurd door Neanderthaler-varianten die de sterkste genoombrede associatie vertegenwoordigen. Polymorfismen binnen het UKBB roken-geassocieerde Neanderthaler haplotype kunnen worden gerepliceerd in vier onafhankelijke genoomdatasets.