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# La biologia# Genetica

Variazione Genetica E756del e Rischio di Malaria

La ricerca esamina il legame tra la variante E756del e la suscettibilità alla malaria.

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La malaria è una malattia causata da parassiti che infettano le cellule del sangue umano. Quando questi parassiti invadono i Globuli Rossi, si moltiplicano e alla fine fanno scoppiare le cellule, rilasciando nuovi parassiti per infettare altri globuli. Alcune persone hanno differenze genetiche nei loro globuli rossi che possono influenzare quanto facilmente questi parassiti possono infettarli. I ricercatori sono curiosi di sapere come queste differenze genetiche possano influenzare la probabilità di contrarre la malaria, specialmente nelle popolazioni dove la malaria è stata comune per molto tempo.

Varianti Genetiche e Malaria

Alcuni geni sono stati trovati avere un legame con la malaria. Ad esempio, le variazioni nel gene HBB, nel gene G6PD e nel gruppo sanguigno ABO sono state ben studiate e mostrano un chiaro collegamento alla resistenza alla malaria. Tuttavia, molte altre varianti geniche non hanno mostrato una relazione coerente con il rischio di malaria in studi più ampi.

Recentemente, i ricercatori hanno esaminato una specifica variante genetica in un gene chiamato PIEZO1. Questa variante, nota come E756del, sembra essere legata a una migliore idratazione dei globuli rossi e a ridotti livelli di parassiti negli studi di laboratorio. Il gene PIEZO1 fornisce istruzioni per la produzione di una proteina che aiuta i globuli rossi a percepire l'ambiente circostante. Questa proteina può cambiare il modo in cui la cellula reagisce a diverse pressioni e condizioni.

Si pensa che E756del cambi il modo in cui questa proteina funziona, permettendo a più calcio di entrare nelle cellule. Anche se E756del di per sé non è legato a malattie, il modo in cui influenza l’idratazione e il volume dei globuli rossi potrebbe giocare un ruolo su quanto bene i parassiti possano invadere e crescere all'interno di queste cellule. È interessante notare che questa variante sembra essere più comune nelle popolazioni africane rispetto a quelle europee, il che suggerisce che potrebbe essere stata favorita dalla selezione naturale a causa dell'esposizione alla malaria.

Risultati di Ricerca Contraddittori

Nonostante la ricerca suggerisca che E756del potrebbe proteggere dalla malaria, studi più ampi non hanno mostrato chiaramente questa connessione. Una ragione potrebbe essere che la variante E756del non è stata testata direttamente in alcuni di questi studi, rendendo difficile interpretare i loro risultati. Le variazioni in questo tipo di regione genetica possono anche essere complicate da misurare con precisione.

Due studi recenti hanno valutato la variante E756del direttamente in gruppi di pazienti affetti da malaria e persone sane, ma i risultati erano contraddittori. Uno studio in Gabon ha trovato che questa variante offriva una forte protezione contro la malaria grave, mentre uno studio più ampio in Ghana non ha trovato alcuna prova di tale protezione.

Per chiarire questi risultati, i ricercatori hanno cercato di testare l’associazione E756del con la malaria in un gruppo più ampio di persone sequenziando il gene PIEZO1 in oltre 5.000 casi di malaria severa e 8.000 controlli provenienti da diversi paesi africani. Hanno combinato i risultati con studi precedenti, arrivando a un totale di oltre 18.000 individui.

Risultati dello Studio

L'analisi combinata ha trovato alcune prove deboli per un effetto protettivo della variante E756del contro la malaria, ma la dimensione dell'effetto era molto più piccola rispetto a quella osservata con altre variazioni genetiche protettive note. Questo suggerisce che, mentre E756del può giocare un ruolo nella suscettibilità alla malaria, non è così significativo come si pensava in precedenza.

Inoltre, i ricercatori hanno identificato altre varianti correlate che potrebbero aumentare il rischio di malaria grave. Hanno anche esaminato se la frequenza di queste varianti nelle popolazioni africane sia insolita rispetto alle popolazioni di altre parti del mondo, come l'Europa. Anche se hanno notato una differenza, non è stata considerata estrema.

Genetica di PIEZO1

Il gene PIEZO1, dove si trova E756del, ha una regione che contiene sequenze ripetute di DNA chiamate ripetizioni in tandem corte (STR). La variante specifica E756del coinvolge una piccola eliminazione all'interno di una di queste ripetizioni. I ricercatori hanno utilizzato un metodo chiamato sequenziamento amplicon per analizzare questi STR in migliaia di campioni.

Nel loro studio, sono riusciti a genotipizzare più di 13.000 individui per comprendere meglio le variazioni in questo gene. Hanno trovato più alleli (versioni diverse del gene) presenti a varie frequenze nelle diverse popolazioni.

Test di Associazione

Per esaminare la relazione tra le varianti di PIEZO1 e la malaria grave, i ricercatori hanno utilizzato un approccio statistico in cui hanno considerato non solo la presenza di queste varianti geniche, ma anche fattori come etnia e struttura della popolazione. Hanno scoperto che, mentre c'era qualche indicazione di un effetto protettivo da E756del, non era statisticamente significativo.

I ricercatori hanno anche esaminato il potenziale di interazioni tra E756del e altri geni noti associati alla malaria. Hanno testato se le variazioni in PIEZO1 influenzassero l'associazione con geni legati alla regolazione del calcio e alla malattia delle cellule falciformi, ma non hanno trovato interazioni forti.

Differenziazione di Frequenza

La ricerca si è anche concentrata sulla frequenza delle varianti di PIEZO1, in particolare E756del e un'altra variante Q749del, nelle popolazioni africane rispetto a quelle europee. Mentre E756del era più comune negli africani, Q749del era più frequente negli europei. Tuttavia, le differenze osservate per entrambe le varianti non erano estreme rispetto ad altre variazioni genetiche.

Questa analisi non fornisce prove solide che la selezione naturale abbia specificamente favorito E756del a causa della malaria. Tuttavia, sottolinea la complessità delle variazioni genetiche e dei loro ruoli nella suscettibilità alla malaria.

Conclusione

In conclusione, il gene PIEZO1 è importante per la funzione dei globuli rossi e potrebbe giocare un ruolo nella suscettibilità alla malaria. Il potenziale ruolo protettivo della variante E756del è evidente, ma il suo impatto è molto più piccolo di quanto si pensasse in precedenza. Lo studio evidenzia la necessità di campioni di grandi dimensioni quando si valutano tali associazioni e mostra che, mentre alcune variazioni genetiche sono collegate alla resistenza alla malaria, molte domande rimangono ancora senza risposta.

Le ricerche future potrebbero rivelare di più su come diverse varianti genetiche influenzano i globuli rossi e interagiscono con la malaria. Comprendere queste complesse relazioni sarà cruciale per sviluppare migliori strategie per combattere la malaria e migliorare gli esiti di salute nelle popolazioni colpite.

Fonte originale

Titolo: Large-scale genotyping and meta-analysis of PIEZO1 short tandem repeat alleles suggest a modest association with malaria susceptibility

Estratto: PIEZO1 forms a mechanosensitive ion channel involved in regulating calcium levels in red blood cells. E756del, a deletion allele within a short tandem repeat (STR) in PIEZO1, is common in many African populations and has been proposed to be associated with protection from malarial disease, but epidemiological evidence has been inconsistent. Here, we use Illumina sequencing of amplicons covering the PIEZO1 STR to genotype 5,558 severe malaria cases and 8,174 population controls from The Gambia, Kenya, and Malawi. We estimate a modest effect for E756del and meta-analysis with two published studies, for a total of 8,224 cases and 10,103 controls, reveals a consistent protective effect (OR=0.93, 95% CI 0.88-0.99). By comprehensively genotyping the STR, we identify additional, less common alleles, with two (Q745del and E756ins) showing consistent, but also modest, risk effects across studies. Although allele frequency differentiation between African and non-African populations could be consistent with a selective effect, we show that it is not exceptional compared with STR variants genome wide. Thus, our results support a protective effect of E756del against risk of malaria but with a much smaller effect size than initially reported.

Autori: Ellen M Leffler, G. Band, A. E. Jeffreys, K. Rowlands, C. Hubbart, K. A. Bojang, D. J. Conway, M. Jallow, F. Sisay-Joof, U. D'Alessandro, C. M. Ndila, A. W. Macharia, K. Marsh, T. N. Williams, D. Kachala, M. Molyneux, V. Nyirongo, T. E. Taylor, K. A. Rockett, D. P. Kwiatkowski

Ultimo aggiornamento: 2024-06-13 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.12.598682.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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