Evoluzione umana: gli indios del deserto dell’Atacama possono bere acqua con arsenico

Una rapida selezione naturale, simile a quella per il lattosio. Casi simili in Vietnam e Argentina

[27 febbraio 2017]

Gli esseri umani hanno colonizzato stabilmente la regione della Quebrada Camarones, nel deserto di Atacama, in Cile, circa 7000 anni fa e da allora si sono evoluti  per  poter bere acqua avvelenata da arsenico potenzialmente mortale, ma senza la quale non avrebbero mai potuto sopravvivere in quello che è considerato il deserto più arido del mondo.

A confermarlo è lo  studio “Human adaptation to arsenic in Andean populations of the Atacama Desert”, pubblicato  sull’American Journal of Physical Anthropology  da Mario Apata, Elena Llop, Mauricio Moraga dell’Universidad de Chile e Bernado Arriaza dell’ Universidad de Tarapacá.  I ricercatori sottolineano che nel mondo milioni di persone vengono intossicate dall’arsenico contenuto nell’acqua che bevono e spiegano che  «Nel nord del Cile, i fiumi della regione di Arica e Parinacota hanno alti livelli di arsenico, con la popolazione di Quebrada Camarones che ha la maggiore esposizione (>1000 μg/L). Eppure, questa popolazione è sopravvissuta in questo ambiente ostile durante gli ultimi 9.000 e recentemente non ha presentato emergenze epidemiologiche associate [all’arsenico]». Il team di ricercatori cileni lavora nell’area da anni per risolvere il mistero di questa popolazione che è immune all’arsenico  e può bere acqua che è contaminata con arsenico superiore a 1 microgrammo per litro: i più alti livelli riscontrati nelle Americhe e oltre 100 volte i limiti di sicurezza approvati dall’Organizzazione mondiale della sanità.

Gli indios che vivono  da migliaia di anni a Quebrada Camarones  si è dovuti adattare perché non ci sono fonti idriche alternative. Secondo gli scienziati queste popolazioni sono sopravvissute perché gli effetti negativi dell’arsenico sulla salute umana avrebbero indotto aborti, agendo come una pressione per la selezione naturale che ha fatto in modo che questa popolazione evolvesse degli adattamenti all’arsenico.

Il nostro corpo utilizza un enzima, l’AS3MT, per incorporare l’arsenico in due composti: l’acido  monometilarsonico (MMA) e l’acido dimetilarsinico (DMA), le persone che metabolizzano arsenico in maniera più efficiente ne convertono di più nel meno tossico DMA, che viene più facilmente espulso.

Il team di ricercatori guidato da Apata del Programa de genética humana, Icbm,  della Facoltà di medicina dell’Universidad de Chile, ha esaminato le variazioni nel gene che codifica l’AS3MT i quasi 150 persone provenienti da tre regioni cilene e  ha scoperto che le persone di  Camarones hanno le  più alte frequenze delle varianti protettive: il 68%  contro l’8% (massimo 48%) di chi vive altrove.  Lo studio conclude che «I nostri dati suggeriscono che in queste popolazioni è stata selezionata una elevata capacità di metabolizzazione dell’arsenico, come meccanismo di adattamento, al fine di sopravvivere in un ambiente carico di arsenico». Le varianti che proteggono le persone di Camarones sono polimorfismi a singolo nucleotide, cioè  variazioni di una singola lettera del codice genetico del DNA.

L’antropologa Lorena Madrigal, dell’University of South Florida- Tampa, che non ha partecipato allo studio, spiega su New Scientist  che «Queste sono mutazioni talmente piccole che  non ci dicono esattamente come i cambiamenti influenzano la molecola enzimatica e i loro effetti disintossicanti. Precedenti studi hanno scoperto in Vietnam e in Argentina mutazioni simili nel gene AS3MT che contribuiscono a migliorare la metabolizzazione dell’arsenico. Il sequenziamento tutta la regione cromosomica intorno a questo gene potrebbe rivelare di più, ma c’è ancora una lunga strada da percorrere prima di riuscire a comprendere appieno il meccanismo molecolare per capire come funziona la resistenza all’arsenico. Anche se è un esempio affascinante di quello che sembra essere un’evoluzione contemporanea negli esseri umani, sottolinea anche i problemi per la qualità dell’acqua che molte popolazioni devono affrontare. E molti potrebbero non essere in grado di evolversi per affrontare il problema».

Gli scienziati fanno l’esempio di un’altra recente evoluzione umana: quella al lattosio, una mutazione che ha permesso agli adulti di continuare a produrre l’enzima della lattasi per digerire il latte, che  è emersa  circa 7000 anni fa, insieme alla produzione di latte, grazia alla quale  il 35% degli esseri umani adulti possono digerire il latte. Sempre su New Scientist, Aaron Miller della Northwestern University  dell’Illinois, conferma: «Direi che [l’aumento della tolleranza all’arsenico] è paragonabile alla rapida diffusione della tolleranza al lattosio. Certamente i tempi che stiamo osservando per entrambi i casi sono comparabili».