La peste bubbonica e la mutazione delta 32 del Gene CCR-5

Quando un mattino di settembre dell’anno 1665 un sarto del villaggio di Eyam nel nord dell’Inghilterra aprì un voluminoso imballaggio di tessuti appena arrivati da Londra, probabilmente non sapeva che le stoffe erano infestate da pulci infette da un letale ceppo di Yersinia. In pochi giorni gli abitanti del villaggio cominciarono a morire del flagello che nei cinque anni successivi avrebbe spazzato via un terzo della popolazione d’Europa: la peste bubbonica.

Ai primi segni della malattia il villaggio che sorge nei pressi della cittadina di Sheffield fu isolato dalle autorità, nessuno poteva più entrare o uscire per impedire il diffondersi del morbo. In questo modo molti pensarono che la malattia avrebbe ucciso solo tutti gli abitanti del villaggio, ma avevano torto: una parte di essi sopravvisse alla pandemia, come fu possibile?

Trecentocinquanta anni dopo il Dott. Stephen O’Brien ha provato a dare una risposta a questo quesito: studiando il DNA dei discendenti degli abitanti di Eyam sopravvissuti alla peste bubbonica, il genetista dell’Istituto di sanità di Washington D.C. è giunto alla conclusione che questi avevano sviluppato una mutazione del gene CCR-5 che si chiama delta-32, che avrebbero poi trasmesso alla propria discendenza.

Ma le ricerche di O’Brien non si sono fermate qui. Tra gli abitanti del villaggio la percentuale di coloro che avevano sviluppato il gene mutato era molto alta e pari al 14%, enormemente superiore alle percentuali che si possono trovare in altre aree geografiche. I nativi africani non hanno questo gene, quindi l’incidenza è pari a zero, l’incidenza del gene è molto bassa anche nei paesi asiatici, in medio oriente e nel bacino del mediterraneo. La percentuale aumenta invece nelle regioni dell’Europa occidentale e settentrionale che sono state interessate dalla pandemia della peste bubbonica.

In questi anni altri ricercatori hanno scoperto che la stessa mutazione rende le persone immuni anche dal virus HIV che ha un modo di hacherare il sistema immunitario simile a quello del batterio Yersinia della peste bubbonica. Il fatto che l’aplogruppo influenzi la capacità del sistema immunitario di reagire alla malattia è stato rilanciato in uno studio del 2009: Relazione tra l’aplogruppo I del cromosoma Y, la progressione dell’HIV e gli esiti dell’ HAART.

La peste del XVI secolo non fu un episodio isolato in Europa. Tra le varie concause che provocarono la caduta dell’impero romano d’occidente vi fu la differente risposta immunitaria di alcune popolazioni ad una serie di pestilenze che ebbero luogo nel bacino del Mediterraneo e che culminarono nella peste di Giustiniano. La resistenza dei Longobardi alla peste di Giustiniano era già stata documentata da Paolo Diacono nella sua Historia Langobardorum.

La peste di Giustiniano prende il nome dall’imperatore Giustiniano (527-565) che in quel periodo regnava sull’Impero Romano d’Oriente. Questa epidemia colpì duramente Costantinopoli tra il 541 ed il 542, nella sua fase più acuta sarebbero morte più di 5.000 persone al giorno, decimando la popolazione della capitale di circa il 40% e riducendo la popolazione del mediterraneo orientale del 25%. E’ lo stesso tasso di mortalità che si ebbe in Italia settentrionale nel periodo della guerra gotica.

Alla pestilenza Paolo Diacono dedica una delle parti stilisticamente più notevoli della Historia Langobardorum, è chiaro che lui riteneva questo evento determinante per la decisione dei Longobardi di invadere l’Italia. Il fatto che Alboino decidesse di partire per l’Italia mentre era ivi in corso una delle più terribili pestilenze della storia è abbastanza strano, ma il monaco longobardo ci spiega il motivo per cui questa epidemia non spaventasse i Longobardi più di tanto.

Et haec quidem mala intra Italiam tantum usque ad fines gentium Alamannorum et Baioariorum solis Romanis acciderunt.
Questi mali colpirono i soli Romani in Italia fino ai confini con gli Alemanni e i Bavari. Historia Langobardorum, Libro II, paragrafo 4

Dalle parole di Paolo Diacono sembrerebbe che la pestilenza avesse colpito solo le popolazioni di stirpe romana, mentre Goti e Longobardi ne fossero immuni. Questo è dovuto al fatto che le popolazioni del nord Europa erano portatrici di un gene mutato (CCR5-Δ32) presente nei linfociti che era capace di debellare il batterio dell’Yersinia che provocava la peste, le popolazioni del mediterraneo avevano una proteina recettore differente (gene CCR5) che era invece particolarmente sensibile a questa malattia. Come si può vedere dal grafico sottostante la Scandinavia, terra di origine di Longobardi e Goti, è uno dei luoghi al mondo con la maggiore presenza del gene CCR5-Δ32 nella popolazione (15%), la mutazione di questo gene potrebbe essere avvenuta in Scandinavia durante il mesolitico (5000 anni  a.C.). Questa mutazione genetica che è molto recente potrebbe essere dovuta ad un adattamento della specie alle condizioni ambientali ed ai cambiamenti climatici avvenuti nell’area dopo l’ultima grande glaciazione o, in ipotesi, all’ibridazione con i Neanderthal.

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Diffusione geografica del gene CCR5-Δ32 Fonte: PLOS biology

Secondo recenti studi il gene CCR5-Δ32 fornirebbe una maggiore difesa immunologica anche contro altre pandemie moderne come HIV, vaiolo, febbre emorragica ed ebola e giocherebbe un ruolo anche in assenza di infezioni, nello sviluppo di malattie auto-immuni. Questa terribile epidemia potrebbe essere il motivo per cui oggi la maggioranza della popolazioni dell’Italia centro-settentrionale appartiene all’aplogruppo R1b. La popolazione della penisola italiana prima delle invasioni barbariche era di circa 8 milioni di persone, dopo l’epidemia alla fine della guerra gotica questa si sarebbe ridotta del 50% in pochi anni, ma questa riduzione avrebbe riguardato solo le popolazioni di origine latina. L’assenza della mutazione CCR5-Δ32 negli Etruschi potrebbe essere la causa della loro repentina scomparsa nel III secolo a.c. a causa di un’analoga pandemia dovuta al prolungato contatto con i Celti in Pianura Padana.

La mutazione genetica CCR5-Δ32 è inoltre assente nell’Africa sub-sahariana, nell’ est e sud-est asiatico, nelle popolazioni autoctone di America e Oceania. E’ molto bassa nel bacino del Mediterraneo e assente nelle principali isole.

Presso la società americana FTDNA è possibile ordinare il test per il gene CCR5 al costo di 35 dollari. Ognuno di noi ha due copie di questo gene, quindi il test può dare luogo a tre diversi risultati: i geni possono essere entrambi normali (CCR5), uno normale ed uno mutato (CCR5-delta32) oppure entrambi mutati in questo caso l’immunità ad HIV, polio e peste è totale. Questa mutazione è probabilmente dovuta ad un lungo processo di selezione evolutiva della popolazione europea dovuta a grandi epidemia come la peste di Giustiniano e la peste nera. Il gene CCR-5 è localizzato nel cromosoma 3, il gene mutato è caratterizzato da una cancellazione (delta sta per deletion) tra le posizioni 46414947-46414978.

Felix Immanuel è un programmatore dell’HP che lavora a Camberra in Australia, ha sviluppato tutta una serie di tools per l’analisi del DNA. Attraverso i RAW file autosomali di FTDNA, 23andMe v3 & v4, è possibile verificare la presenza della variante CCR5-Δ32 nel proprio DNA scaricando l’utility al seguente link. (N.B. il test non è attendibile per uso diagnostico medico ma solo per curiosità scientifica.)

Fonti: 

Historia Langobardorum
Paolo Diacono

Is the European spatial distribution of the HIV-1-resistant CCR5-Δ32 allele formed by a breakdown of the pathocenosis due to the historical Roman expansion?
Eric Faure, Manuela Royer-Carenzi
Université the Provence, Marseille, France

The Geographic Spread of the CCR5 Δ32 HIV-Resistance Allele.
John Novembre, Alison P. Galvani, Montgomery Slatkin
Department of Integrative Biology, University of California, Berkeley, California, USA

 

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