Болезни и пол: Коктейль, поддерживающий вариативность иммунных генов

Высокая вариативность определенной формы иммунных генов (HLA у человека, MHC у других позвоночных) усложняет трансплантацию органов, но необходима для сопротивления инфекциям и играет роль в выборе половых партнеров. Механизмы поддержания этого генетического разнообразия долгое время оставались эволюционной загадкой.

Исследователи из Института эволюционной биологии Макса Планка в Плёне и Центра морских исследований имени Гельмгольца в Киле на примере трехиглой колюшки показали, что повторяющиеся инфекционные заболевания определяют, какие особи оставляют больше потомства и какие варианты иммунных генов (аллели MHC) увеличивают частоту в следующем поколении. Таким образом, инфекции являются движущей силой этой изменчивости.

• Проблема трансплантации: У людей существует более 1000 аллелей HLA. Для успешной пересадки органа гены донора и реципиента должны совпадать, иначе иммунная система атакует трансплантат.
• Преимущество для размножения: Люди (и другие виды) предпочитают партнеров с комплементарным набором HLA/MHC-аллелей, чтобы дать потомству лучший набор генов для борьбы с инфекциями. Для такого выбора необходимо высокое разнообразие аллелей в популяции.
• Эксперимент с колюшкой: Ученые создали генетически идентичные экспериментальные популяции рыб в открытых мезокосмах, подвергнув каждую воздействию одного из двух паразитарных заболеваний. Рыбам позволили естественно размножаться. У самцов в брачный период проявляется интенсивная красная окраска горла — показатель здоровья.
• Результат: В следующем поколении увеличилась частота только тех аллелей MHC, которые обеспечивали устойчивость к конкретному паразитарному заболеванию, с которым столкнулось родительское поколение.

Вывод: Разнообразие MHC необходимо для сопротивления болезням. Аллель, адаптивный к текущей болезни, распространяется в популяции, пока не появится новая болезнь, которая даст преимущество носителям другого аллеля. Так поддерживается огромный полиморфизм MHC, который создает проблемы для трансплантологии, но помогает производить более устойчивое к инфекциям потомство.