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Nitpicking del genoma dei pidocchi per seguire le orme del passato dell'umanità

Un pidocchio maschio della testa umana. Foto dell'utente di Flickr Gilles San Martin

I parassiti sono in circolazione da oltre 270 milioni di anni. Circa 25 milioni di anni fa, i pidocchi si unirono alla festa succhiasangue e invasero i capelli di antichi primati. Quando i primi membri di Homo sono arrivati ​​sulla scena circa 2, 5 milioni di anni fa, i pidocchi hanno approfittato della nuova grande scimmia sul blocco per soddisfare meglio le sue esigenze digestive. Come mostra una nuova analisi genetica pubblicata oggi su PLoS One, il mining di questi genomi dei parassiti può fornire indizi per comprendere i modelli migratori di questi primi umani.

Il pidocchio umano, Pediculus humanus, è una specie unica ma i membri cadono in due campi distinti: i pidocchi della testa e dell'abbigliamento: l'invenzione dell'abbigliamento ha probabilmente messo in moto questa divisione. Centinaia di milioni di infestazioni da pidocchi si verificano ogni anno nel mondo, la maggior parte delle quali affligge i bambini in età scolare. Ogni anno nei soli Stati Uniti, i pidocchi invadono le trecce e le code di cavallo di un 6-12 milioni di bambini stimati tra i 3 e gli 11 anni. I pidocchi dei vestiti, d'altra parte, di solito infettano i senzatetto o le persone confinate nei campi profughi. I pidocchi dei vestiti, detti anche pidocchi del corpo, sono meno diffusi ma potenzialmente più gravi perché possono fungere da vettori di malattie come il tifo, la febbre da trincea e la febbre ricorrente.

I ricercatori hanno studiato la diversità genetica dei pidocchi della testa e dell'abbigliamento in passato, ma gli scienziati del Florida Museum of Natural History dell'Università della Florida hanno deciso di attingere ancora di più al genoma dei parassiti, identificando nuove sequenze di DNA che potrebbero essere utilizzate come obiettivi per tracciare l'evoluzione dei pidocchi nel tempo e nello spazio. Da questi sforzi, hanno trovato 15 nuovi marcatori molecolari, chiamati loci microsatelliti, che potrebbero aiutare a scoprire la struttura genetica e la storia riproduttiva dietro diverse popolazioni di pidocchi - e potenzialmente i loro corrispondenti umani di scelta.

Usando questi segnali genetici, hanno analizzato i genotipi di 93 pidocchi umani presi per 11 diversi siti in tutto il mondo, tra cui Nord America, Cambogia, Norvegia, Honduras, Regno Unito e Nepal, tra gli altri. Hanno raccolto i pidocchi da rifugi per senzatetto, orfanotrofi e strutture per l'eradicazione dei pidocchi.

Si è scoperto che la consanguineità è comune nei pidocchi umani in tutto il mondo. I pidocchi di New York City condividevano le somiglianze più genetiche, indicando i più alti livelli di consanguineità dai campioni di studio. I pidocchi dei vestiti tendevano ad avere più diversità dei pidocchi, forse a causa di un involontario collo di bottiglia della popolazione di pidocchi a causa degli alti livelli di insetticidi a cui i parassiti sono regolarmente esposti. A seguito di ripetuti scontri con shampoo e spray anti-pidocchi, sopravviverebbero solo i parassiti più vigorosi, limitando la diversità generale della popolazione. La resistenza agli insetticidi è un problema comune nei pidocchi, ma meno un problema con i pidocchi dei vestiti. Gli autori hanno identificato un possibile gene che potrebbe essere responsabile di gran parte della resistenza ai farmaci del pidocchio, anche se saranno necessari ulteriori studi per confermare quell'intuizione.

I ricercatori hanno anche analizzato la diversità dei pidocchi per vedere come si relaziona alla migrazione umana. Hanno trovato quattro distinti gruppi genetici di pidocchi: nei pidocchi del Canada, nei pidocchi del Nord America e dell'Europa, nei pidocchi dell'Honduras e in tutti i pidocchi asiatici.

Ecco gli autori presentano una mappa della diversità genetica dei pidocchi. I cerchi colorati indicano i siti di campionamento, con i diversi colori che si riferiscono ai principali gruppi genetici identificati dai ricercatori. Le frecce grigie che scorrono indicano le migrazioni proposte nell'uomo moderno nel corso della storia e le frecce colorate rappresentano l'ipotetica co-migrazione di umani e pidocchi.

Foto di Ascunce et al., PLoS One

Come questa struttura geografica rifletta la migrazione umana, scrivono, richiederà più campionamento. Per ora, possono solo speculare sulle implicazioni:

Sebbene preliminare, il nostro studio suggerisce che il cluster centroamericano-asiatico sta rispecchiando la colonizzazione (ospite umano) del Nuovo Mondo se i pidocchi centroamericani fossero di origine nativa americana e l'Asia fosse la popolazione di origine per la prima gente delle Americhe come è stata suggerito. La popolazione di pidocchi degli Stati Uniti potrebbe essere decente in Europa, spiegando il suo raggruppamento con i pidocchi dall'Europa. All'interno del Nuovo Mondo, la principale differenza tra USA e Honduras potrebbe riflettere la storia dei due principali insediamenti umani del Nuovo Mondo: il primo popolamento dell'America e la colonizzazione europea dopo Colombo.

Alla fine, i marcatori genetici nei pidocchi potrebbero aiutarci a capire le interazioni tra gli ominidi arcaici e i nostri antenati umani moderni, forse rispondendo a domande come se l' Homo sapiens incontrasse o meno parenti antichi in Asia o in Africa oltre all'Homo neanderthalensis . Esistono diversi tipi di aplotipi pidocchi o gruppi di sequenze di DNA che vengono trasmessi insieme. Il primo tipo è nato in Africa, dove la sua firma genetica è più forte. Un secondo tipo si presenta nel Nuovo Mondo, in Europa e in Australia, ma non in Africa, suggerendo che potrebbe essersi evoluto prima in una diversa specie di Homo la cui base era in Eurasia piuttosto che in Africa. Se è vero, allora l'analisi genetica può darci un periodo di tempo in cui l'uomo e altri gruppi di Homo entrano in contatto. E se interagiscono abbastanza vicino da scambiare i pidocchi, forse si accoppiano anche, i ricercatori ipotizzano.

Quindi, non solo la struttura genetica delle popolazioni di parassiti può aiutarci a prevedere come si diffondono le infezioni e dove migrano gli esseri umani, ma può anche dare un'idea delle vite sessuali dei nostri antenati più antichi.

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