Bajau, i nomadi del mare: la milza del 50% più grande spiegata dal gene PDE10A

Esistono popoli per i quali il mare non è un paesaggio attraversato in vacanza ma il territorio quotidiano. I Bajau, distribuiti tra Indonesia, Filippine e Malesia per circa un milione di persone, sono uno di questi. Da almeno mille anni vivono per la maggior parte della loro vita su barche-casa e in villaggi palafitticoli; pescano in apnea raggiungendo oltre 70 metri di profondità con armi tradizionali, e trascorrono fino al 60% della giornata lavorativa sott'acqua. Per molto tempo gli antropologi hanno descritto questa straordinaria capacità come un puro effetto di allenamento. Nel 2018 una giovane ricercatrice di Copenaghen ha dimostrato che è anche, e soprattutto, una questione di geni.

Lo studio della Cell del 19 aprile 2018

Il lavoro è firmato da Melissa Ilardo, allora dottoranda all'Università di Copenaghen, sotto la supervisione di Rasmus Nielsen (UC Berkeley) ed Eske Willerslev (Cambridge). Lo studio, pubblicato il 19 aprile 2018 sulla rivista Cell, ha confrontato 59 Bajau della comunità di Jaya Bakti sull'isola di Sulawesi con 34 persone della popolazione Saluan, etnia di agricoltori che vive nello stesso entroterra a una manciata di chilometri di distanza. I dati medici, ricostruiti dal comunicato di Berkeley News, mostrano che i Bajau hanno in media una milza più grande del 50% di quella dei vicini Saluan, indipendentemente dal sesso, dall'età o dal fatto che il singolo individuo praticasse o no abitualmente l'apnea.

La milza, una banca di globuli rossi

Perché la milza? In condizioni normali, questo piccolo organo a forma di pugno, posto in alto a sinistra dell'addome, funziona come una specie di filtro del sangue: smista globuli rossi vecchi e immagazzina di riserva una quota dei nuovi. Quando l'organismo affronta uno stress di carenza di ossigeno — ad esempio un'apnea profonda — la milza si contrae bruscamente e riversa nel circolo sanguigno la sua riserva di globuli rossi, alzando temporaneamente la capacità di trasporto dell'ossigeno fino al 10% in più rispetto al basale. Questo meccanismo, già noto come diving response, è comune ai mammiferi marini: foche e tursiopi hanno milze enormi, proporzionalmente molto più grandi di quelle umane.

PDE10A: 25 punti del genoma e una mutazione decisiva

Per capire la base genetica, il team ha sequenziato il DNA di tutti i partecipanti e confrontato i loro genomi con quelli dei Saluan e degli Han cinesi (popolazione di riferimento). Sono saltati fuori 25 siti del genoma con segnali di selezione naturale particolarmente forti nei Bajau. Uno di questi siti si trova sul gene PDE10A, che codifica un enzima della famiglia delle fosfodiesterasi.

Nei topi, mostrano gli esperimenti riassunti dallo studio, PDE10A è coinvolto nella regolazione di un ormone tiroideo (la tiroxina) che influisce direttamente sulle dimensioni della milza. La variante «Bajau» del gene appare statisticamente associata, individuo per individuo, all'avere una milza più grande, anche dopo aver corretto per età, sesso e statura. Come riassume Science, è uno dei rari casi documentati di selezione naturale recente nel genoma umano.

Quanto recente?

I modelli demografici applicati allo studio suggeriscono che la frequenza della variante «Bajau» sia salita rapidamente nella popolazione negli ultimi 15.000 anni, periodo coerente con la diffusione delle popolazioni austronesiane nel sud-est asiatico. La differenza di milza non è piccola e l'apnea profonda doveva avere un valore di sopravvivenza diretto: chi resisteva meglio sott'acqua portava a casa più pesce e nutriva più figli. È selezione naturale al lavoro, e particolarmente veloce per gli standard evolutivi.

Gli altri due adattamenti umani simili

I Bajau si aggiungono a un piccolissimo club di popolazioni umane in cui la selezione naturale ha lasciato tracce nette negli ultimi millenni:

• I tibetani con la variante del gene EPAS1 — ereditata in parte dai Denisova — che permette di vivere a 4.500 metri di quota senza policitemia patologica.
• Gli Inuit con varianti dei geni FADS che ottimizzano il metabolismo dei grassi insaturi nella loro dieta basata su carne e pesce.
• Le popolazioni con persistenza della lattasi, capaci di digerire il latte da adulti, presente con frequenze diverse in Europa nord-occidentale, in alcune zone d'Africa orientale e in Arabia.

Tutti e quattro i casi (compreso quello dei Bajau) condividono una caratteristica: l'adattamento è emerso solo dopo il neolitico, in popolazioni che hanno cambiato drasticamente nicchia ecologica o dieta.

Una lezione di medicina, non solo di evoluzione

Lo studio Ilardo non ha solo un valore antropologico. La milza grande è un fenotipo che, nei nostri laboratori clinici, esiste anche nei pazienti con anemia falciforme o talassemia, dove però è spesso un sintomo di patologia. Capire come una mutazione di PDE10A possa modulare in positivo la grandezza dell'organo — e quindi la tolleranza all'ipossia — potrebbe aprire scenari farmacologici per chi soffre di gravi insufficienze respiratorie. Come ha sottolineato Ilardo in un'intervista a BBC News, «i Bajau, in fondo, sono un modello vivente di come l'organismo umano sa adattarsi in modo radicale all'apnea: vale la pena studiarli a fondo, prima che la modernizzazione cancelli il loro stile di vita».