Descifrando nuestros orígenes: Cómo los humanos modernos conquistaron el frío

Las investigaciones sobre la variante rs1421085 T>C del gen FTO sugieren que evolucionó para ayudar a la supervivencia humana en climas fríos al aumentar la termogénesis de la grasa, lo que posiblemente explique su alta prevalencia en poblaciones que migraron de África a regiones más frías. Este hallazgo vincula los rasgos genéticos asociados con la obesidad moderna con las adaptaciones históricas, lo que subraya la compleja interacción entre la genética y la evolución.

Investigaciones recientes respaldan la teoría de "Out-Africa", que muestra cómo la variante rs1421085 T>C del gen FTO ha ayudado a los humanos a adaptarse a climas más fríos al mejorar la termogénesis en el tejido adiposo pardo (BAT), lo que proporciona una ventaja de supervivencia. La prevalencia de esta variante en regiones más frías indica una selección positiva, aunque las anomalías en el subcontinente indio sugieren que las migraciones históricas también han afectado a las frecuencias genéticas. Este estudio subraya la compleja interacción entre la evolución, la historia y la genética, lo que requiere una mayor exploración de la adaptación humana.

"¿Quiénes somos y de dónde venimos?" Esta pregunta fundamental ha fascinado a la humanidad durante milenios. La teoría ampliamente aceptada de la “teoría de origen africano” postula que los humanos modernos, Homo sapiens, se originaron en África. La evidencia sugiere que un pequeño grupo de humanos modernos emigró de África hace unos 70.000 años, y se cree que casi todos los humanos que viven fuera de África hoy en día son descendientes de estos primeros pioneros.

África, que sirvió como refugio, protegió a los humanos modernos de las condiciones de frío extremo durante las repetidas eras glaciales. Los primeros humanos se adaptaron a los requisitos de disipación de calor que implicaba correr por las praderas del este de África perdiendo su espeso vello corporal. Sin embargo, cuando los antepasados ​​de los humanos modernos abandonaron África, se encontraron con los mismos desafíos de supervivencia que los pioneros anteriores: cómo mantener sus cuerpos calientes en climas extremadamente fríos. ¿Existen restos en el genoma humano que reflejen las adaptaciones evolutivas de nuestros antepasados ​​que soportaron entornos extremos?

Los estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) han avanzado significativamente en la genética de las enfermedades y han proporcionado herramientas invaluables para explorar los eventos evolutivos humanos. En 2007, se identificó un grupo de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) dentro del intrón 1 del gen FTO (masa grasa y obesidad asociada) como el más fuertemente asociado con el riesgo de obesidad. Sin embargo, no quedó claro si estos SNP contribuyen directamente al desarrollo de la obesidad. El punto de inflexión llegó en 2015 cuando Claussnitzer et al. publicaron un artículo histórico en el New England Journal of Medicine.

El estudio identificó por primera vez la variante rs1421085 T>C dentro del grupo de SNP FTO, mostrando que esta variante inhibía la expresión de UCP1 (proteína desacopladora 1), un gen central de la termogénesis, y reducía la capacidad termogénica de las células grasas beige humanas diferenciadas. Si bien este estudio parece dilucidar el mecanismo molecular de las variantes de FTO en la obesidad, se observa que existe una falta de evidencia in vivo directa que respalde estos hallazgos.

En 2023, un grupo de investigación publicó un artículo en Nature Metabolism que desafiaba las conclusiones anteriores. Los hallazgos revelaron que los ratones portadores de los alelos CC homocigotos exhiben una termogénesis del tejido adiposo pardo (BAT) mejorada y resistencia a la obesidad inducida por una dieta alta en grasas. En particular, los ratones portadores de los alelos CC mostraron una temperatura ~6 °C más alta que aquellos con alelos TT cuando se expusieron a una habitación fría (4 °C). Estos resultados nos llevaron a especular que la variante rs1421085 T>C podría estar relacionada con la adaptación de los mamíferos a los ambientes fríos.

Para investigar más a fondo si la variante rs1421085 T>C afecta la termogénesis en humanos, recientemente realizamos un estudio utilizando BAT fetal humano obtenido de muestras abortadas debido a defectos de desarrollo. Los resultados demostraron que los portadores del alelo TC debían una mayor expresión de UCP1 en BAT que los portadores del alelo TT, en consonancia con las observaciones previas del equipo en ratones. Este descubrimiento nos impulsó a reevaluar la conexión entre la variante rs1421085 T>C, la obesidad y los procesos evolutivos humanos. ¿Podría atribuirse la expansión de esta variante a una selección positiva para la adaptación humana a ambientes fríos?

Durante los últimos 100.000 años, los humanos modernos han migrado de latitudes bajas a latitudes altas, pasando de zonas tropicales y templadas a regiones más frías y pasando de sociedades de cazadores-recolectores a estilos de vida agrícolas y pastorales. Estos cambios ambientales han impuesto presiones evolutivas que han desempeñado un papel fundamental en la conformación de la diversidad fenotípica en diversas poblaciones. Por ejemplo, la población inuit que reside en la gélida región del Ártico depende en gran medida de peces marinos abundantes en ácidos grasos poliinsaturados omega-3 (PUFA) para su dieta. La señal más destacada de selección positiva se observa en el gen de la desaturasa de ácidos grasos (FADS). Cabe destacar que estas variantes genéticas se asociaron inicialmente con rasgos de altura en poblaciones generales. ¿Podría un mecanismo comparable de selección positiva dilucidar la narrativa detrás del gen rs1421085?