Neolithicum maakte ons langer en intelligenter maar gevoeliger voor hart- en vaatziekten Hoe moderne Europese populaties evolueerden in de afgelopen 50.000 jaar

Na het Neolithicum vertoonden Europese bevolkingen een toename in lengte en intelligentie, verminderde hun huidpigmentatie en nam de kans op hart- en vaatziekten toe door genetische veranderingen die zorgden voor een lagere concentratie van het ‘goede’ HDL-cholesterol. De veranderingen weerspiegelen de voortdurende evolutionaire processen in de mens en benadrukken de impact die de neolithische revolutie had op onze levensstijl en gezondheid, schrijven onderzoekers uit Nijmegen en Hannover in Frontiers in Genetics. Dit onderzoek van het verleden biedt interessante aanknopingspunten voor de wetenschap en gezondheidszorg van nu.

Net zoals planten, dieren en andere organismen is ook de mens een dynamisch organisme met veel verschillen. Kijk naar hoe de mens uitziet, zich gedraagt, en je ziet verschillen in huidskleur, eetgedrag, gevoeligheid voor ziekten, lichaamslengte enzovoort. Dergelijke uiterlijke kenmerken noemen we ‘fenotype’. Dit uiterlijk (fenotype) kan bijvoorbeeld worden beïnvloed door genetische factoren, sociale en culturele gewoontes, eetgedrag en milieufactoren.
Nijmeegse wetenschappers hebben, samen met collega’s uit Helmholtz Center for Infection Research in Hannover (HZI), onderzocht of ze de ontwikkeling van enkele complexe menselijke kenmerken van de moderne Europeanen zouden kunnen achterhalen van pakweg 50.000 jaar voor Chr. tot nu. Het gaat om complexe kenmerken zoals lengte en intelligentie. Complex betekent hier dat de eigenschap niet door één gen maar door tientallen tot honderden genen wordt bepaald. Al die genen hebben stuk voor stuk een heel klein effect op zo’n kenmerk.

Genetische archeologie
Hoe kun je alle genen opsporen die zich bemoeien met de lichaamslengte? Dat kan met een techniek die GWAS heet: genome-wide association studies. Dan neem je alle genen van de mens (het genoom) om te zien welke genen een effect hebben op de lengte. Dat is geen oorzakelijk verband (je weet niet precies hoe die genen de lengte beïnvloeden), maar er is wel een statistisch verband (het zijn steeds dezelfde genen die opduiken bij het bepalen van de lengte). In een groot bevolkingsonderzoek kun je op deze manier een lijst van genen boven tafel krijgen die betrokken zijn bij de lengte van het menselijk lichaam. Die lijst van moderne Europeanen kun je vervolgens gaan vergelijken met de genen van onze verre voorouders. Hoe kom je daaraan? Via archeologisch onderzoek zijn inmiddels meer dan 800 mensen opgegraven van wie het DNA in kaart kon worden gebracht. Zo krijg je een soort tijdlijn van Europese groeigenen, waarin je op zoek kunt naar veranderingen en omslagpunten. 

Versnelling van evolutionaire processen
De onderzoeker keken niet alleen naar lichaamslengte, maar ook naar andere complexe kenmerken zoals de pigmentatie van de huid, gewicht/BMI, vetmetabolisme, intelligentie en hart- en vaatziekten. “Over het algemeen zien we een duidelijk verschil van verschillende kenmerken voor en na de neolithische Revolutie, alsof er toen een versnelling van de evolutionaire processen plaatsvond”, zegt Mihai Netea van het Radboudumc. Het Neolithicum (Nieuwe Steentijd) is een belangrijke periode in de menselijke ontwikkeling, vaak ook de Neolithische revolutie genoemd. Rondzwervende jagers/verzamelaars verdwenen langzaam en werden vervangen door lokaal gevestigde landbouwers, wat resulteerde in een compleet andere levenswijze, verandering van dieet, en andere sociaal-culturele gebruiken. 

Lengte, huidskleur, cholesterol
Yang Li, onderzoeker van het Helmholtz Center: “In die overgangsperiode zien we niet alleen een duidelijke verandering in lichaamslengte, maar ook in huidskleur. Europeanen hebben bijvoorbeeld opmerkelijk lang hun donkere huidskleur behouden, die eigenlijk pas in deze periode lichter wordt. Mogelijk heeft dat te maken met migratie vanuit populaties uit het Midden-Oosten met een lichtere huid. In veel genen die betrokken zijn bij de stofwisseling en de kans op hart- en vaatziekten zagen we weinig veranderingen, met één duidelijke uitzondering: het HDL-cholesterol - vaak het ‘goede’ cholesterol genoemd - vertoont een duidelijke daling. Enerzijds verhoogt dat de kans op slagaderverkalking, maar er is ook een link met intelligentie.”

Intelligentie
Er is dus een verandering in genetische factoren die via een daling van HDL-cholesterol tot de ontwikkeling van coronaire hartziekte leidt. Dat roept de vraag op, wat het evolutionair voordeel van die lagere HDL-cholesterol concentraties. Li: “Misschien zit dat in de ontwikkeling van cognitieve functies, omdat cholesterol fundamenteel is voor de ontwikkeling en het functioneren van de hersenen. Sommige minimale veranderingen in een gen - polymorfismen - in de cholesterolstofwisseling zijn verbonden met cognitieve functies, terwijl variaties in de niveaus van HDL en LDL in verband zijn gebracht met veranderingen in intelligentie, leren en geheugen. Dit zijn hypothesen, geen bewijzen, maar het illustreert het belang van dit onderzoek, waarin we de factoren onderzoeken die de ontwikkeling van complexe menselijke kenmerken kunnen beïnvloeden.”

Ook nuttig voor nu
Dit evolutionaire onderzoek naar de verandering van menselijke kenmerken in het recente Europese verleden kan ook voor nuttig zijn voor de huidige tijd. Netea: “We begrijpen de fysiologie van de hedendaagse mens beter en kunnen maatregelen voor de volksgezondheid misschien ook beter afstemmen op specifieke populaties. Uit onderzoek weten we dat Aziatische bevolkingsgroepen bijvoorbeeld al een verhoogd risico op metabole en cardiovasculaire complicaties hebben bij een lagere BMI in vergelijking met Europese populaties. Daar kun je rekening mee houden bij preventiestrategieën. Kijk naar de massale trek van het platteland naar de stad, die gepaard gaat met sterke veranderingen in sociale en culturele gewoontes, eetgedrag en milieufactoren. Wat gaat dat betekenen voor belangrijke menselijke fysiologische kenmerken, voor de evolutionaire druk op menselijke kenmerken en genen en de menselijke ziekten in moderne samenlevingen?”
­­­­­­­­­­­­­­­­­­
Publicatie in Frontiers in Genetics: Evolutionary Trajectories of Complex Traits in European Populations of Modern Humans - Yunus Kuijpers, Jorge Domínguez-Andrés, Olivier B. Bakker, Manoj Kumar Gupta, Martin Grasshoff, Cheng-Jian Xu, Leo A.B. Joosten, Jaume Bertranpetit, Mihai G. Netea, Yang Li

• Meer weten over deze onderwerpen? Klik dan via onderstaande buttons door naar meer nieuws.

  Nieuws homepage Patientenzorg en Nieuws en verhalen