Piras I., Melis A., Ghiani M.E., Cal

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Piras I., Melis A., Ghiani M.E., Calò C.M., Vona
G.Dipartimento di Biologia Sperimentale
Università degli Studi di Cagliari
Variabilità del gene CHIT nel Mediterraneo
INTRODUZIONE La chitotriosidasi umana è un enzima
con la capacità di idrolizzare la chitina, un
polisaccaride azotato complesso costituente la
parete cellulare dei funghi, lesoscheletro degli
artropodi e il rivestimento di altri
invertebrati, conferendo resistenza meccanica e
protezione nei confronti degli agenti chimici. Il
gene che codifica per la chitotriosidasi umana è
localizzato nel cromosoma 1q31-32, è costituito
da 12 esoni e si estende per 20kb (Boot et al.,
1998). Una duplicazione di 24 bp (allele H)
nellesone 10 del gene determina la delezione
degli amminoacidi 344-372, causando una perdita
totale della funzionalità dellenzima. Lenzima è
totalmente inattivo nella condizione di omozigosi
per la mutazione (Boot et al., 1998 Canudas et
al., 2001). Un recente studio riguardante la
distribuzione della duplicazione di 24bp nelle
popolazioni europee (Malaguarnera et al., 2003)
suggerisce una correlazione tra la presenza della
mutazione, il miglioramento delle condizioni
ambientali e la scomparsa delle malattie
parassitarie, inclusa la malaria da P.falciparum.
Inoltre, la presenza di tali patologie e le
condizioni economico-sociali avrebbero impedito
la diffusione dellallele H nelle popolazioni
subsahariane. Tale risultato non è però in
accordo con quello ottenuto da Chien et al.
(2005) in un campione proveniente dallisola di
Taiwan, caratterizzata da unelevata endemicità
malarica sino a 40 anni fa (Lin et al., 1991).
Gli autori hanno ottenuto una frequenza
dellallele H pari al 58, la più elevata
riscontrata sinora in tutte le popolazioni
esaminate. Con questo lavoro, in primo luogo
abbiamo voluto indagare la relazione esistente
tra la malaria da P. falciparum e lallele H
della Chitotriosidasi, studiandone la
distribuzione in un campione di individui
provenienti da differenti zone altimetriche della
Sardegna. In secondo luogo, abbiamo studiato la
distribuzione della mutazione in alcune
popolazioni del Mediterraneo confrontando i dati
con quelli presenti in letteratura per valutare
la presenza di patterns di distribuzione
geografica e individuare il possibile centro di
origine della mutazione.
MATERIALI E METODI Sono stati tipizzati
complessivamente 991 individui, provenienti
dallItalia Continentale (N99), Sardegna (N
335), Spagna (N 103), Paesi Baschi (N 31),
Francia Continentale (N 129), Corsica (N
194), Turchia (N 49) e Marocco (N 47). I
Campioni provenienti dalla Sardegna sono stati
suddivisi, in base al comune di provenienza, in
tre zone altimetriche 0 -200 m 201 400 m e gt
400 m. Lestrazione del DNA è stata effettuata da
sangue intero con il metodo del
fenolocloroformio, e i campioni sono stati
genotipizzati secondo il protocollo decritto da
Hise et al. (2003). I dati sono stati elaborati
utilizzando i programmi GENEPOP 3.4 (Raymond and
Rousset, 1995), SAAP 4.3 (Wartenberg, 1989) e
PYPOP 0.6.0 (Lancaster et al. 2003).
RISULTATI
Test di Ewens - Watterson Test di Ewens - Watterson
Popolazioni P
Sardegna (0 - 200 m) 0,186
Sardegna (201 - 400 m) 0,283
Sardegna (gt 400 m) 0,332
Sardegna 0,243
Corsica 0,288
Italia 0,250
Francia 0,182
Marocco 0,616
Turchia 0,530
Baschi 0,494
Spagna 0,210
Frequenze dellallele H nei portatori della
mutazione b039 non risultano valori
significativi dal confronto con i soggetti non
portatori
  Sani Portatori b039
Sardegna 17,5 13,9
Corsica 13,1 16,7

• DISCUSSIONE
• I risultati ottenuti hanno condotto a due
  principali conclusioni. In primo luogo la
  distribuzione dellallele H in Sardegna ha
  mostrato un trend contrario a quello atteso in
  base alle conclusioni di Malaguarnera et al.
  (2003) che suggeriscono una correlazione positiva
  tra la frequenza dellallele selvatico wt e la
  presenza delle malattie infettive e parassitarie,
  compresa la malaria. In Sardegna, dai nostri
  dati, si può osservare che la frequenza
  dellallele selvatico aumenta con laltimetria,
  mostrando la maggiore presenza in montagna dove
  lendemicità malarica era meno intensa o assente.
  Inoltre i dati relativi alle popolazioni dei vari
  continenti non mostrano alcun pattern di
  distribuzione geografica, né alcuna correlazione
  con la latitudine e la longitudine, né un effetto
  selettivo della malaria come evidenziato dal test
  di Ewens-Watterson. Lanalisi della mutazione in
  due campioni di portatori della mutazione b039
  provenienti dalla Sardegna e dalla Corsica, non
  ha evidenziato differenze significative rispetto
  ai soggetti sani sia per quanto riguarda le
  frequenze genotipiche che per quelle alleliche.
• In secondo luogo, il confronto dei nostri dati
  con quelli presenti in letteratura mostra le
  frequenze più elevate dellallele H nelle regioni
  asiatiche e la sua assenza nelle regioni
  africane, con un pattern di distribuzione che
  sembra essere del tutto casuale. Due possibili
  scenari sono ipotizzabili. Nel primo, lallele H
  (assente nei Primati antropomorfi) avrebbe avuto
  ununica origine in Asia dopo la migrazione di
  Homo sapiens sapiens dallAfrica, e si sarebbe
  diffuso successivamente in Europa. La seconda
  ipotesi prevede che la mutazione si sarebbe
  originata in Africa e diffusa successivamente in
  Asia ed in Europa aumentando la sua frequenza per
  effetto della deriva genica che avrebbe però
  determinato la sua scomparsa dal continente
  africano.

• BIBLIOGRAFIA
• Boot RG et al. (1998). J Biol Chem 273
  25680-25685.
• Canudas J et al . (2001). Metabolism 50 447-450.
• Malaguarnera L et al. (2003). Genes Immun 4
  570-574.
• Chien YH et al. (2005). Clin Chim Acta 353 215.
• Lin SY et al. (1991). J Formos Med Assoc 90
  308-311.
• Hise AG et al. (2003). Genes Immun 4 524-527.
• Raymond M, e Rousset F (1995). J Hered 86
  248-249.
• Lancaster et al. (2003) Altman RB et al. (eds),
  Singapore, 514-525.
• Rodrigues MR et al. (2004). Blood Cells Mol Dis
  33 362-364.
• Choi EH et al. (2001). Genes Immun 2 248-253.
• Wartenberg, D (1989). Rutgers University,
  Piscataway, N.J.

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sità di Cagliari