di Federico Licastro, già professore di Immunologia dell’Università di Bologna
Le relazioni tra segregazione geografica e sviluppo della risposta immunitaria rappresenta uno dei campi più affascinanti dell’immuno-evoluzione e dell’antropologia molecolare. Che cosa intendiamo per segregazione geografica? Ricordo che l’essere umano si è evoluto in piccoli gruppi di cacciatori raccoglitori in aree geografiche delimitate dalla sua capacità di spostamenti a piedi.
La segregazione geografica in relazione all’evoluzione della risposta immunitaria dell’essere umano postula che l’isolamento geografico di una popolazione modelli l’efficacia e le caratteristiche del suo sistema immunitario in risposta ai patogeni locali.
I patogeni locali esercitano la pressione selettiva sul sistema immunitario durante lo sviluppo nei primi anni di vita dei bambini. Il motore principale di questo legame è la selezione naturale guidata dall’ambiente biologico locale. L’adattamento all’habitat esterno e interno è cruciale per lo sviluppo immunitario: popolazioni umane segregate in specifiche aree geografiche affrontano pressioni biotiche e patologiche uniche (es. virus, batteri o parassiti endemici di quella precisa regione, microbioma interno). Il sistema in sviluppo opera una diversificazione genetica per la sopravvivenza, il sistema immunitario di una popolazione isolata seleziona varianti genetiche (alleli) specifiche e altamente efficaci contro i patogeni locali, lasciando cadere quelle superflue. Un esempio classico è la variabilità dei geni del MHC (Complesso Maggiore di Istocompatibilità) o delle molecole effettrici come la Perforina, le cui mutazioni segregano geograficamente in base al vantaggio infiammatorio che offrono contro i patogeni del luogo.
Le conseguenze della segregazione sullo sviluppo immununitario. La separazione geografica prolungata produce due macro-effetti sulla risposta immunitaria di una popolazione:
1) Sviluppo di una “Memoria di Popolazione”: L’esposizione continua intergenerazionale a un ristretto set di agenti patogeni plasma sia la risposta immunitaria innata che quella adattativa (linfociti B e T). Il repertorio anticorpale e i cloni linfocitari si specializzano fortemente verso gli antigeni locali.
2) Effetto del Fondatore e Deriva Genetica: Nelle popolazioni fortemente isolate (es. comunità insulari o geograficamente confinate), la variabilità genetica immunitaria complessiva può ridursi. Questo può portare alla dominanza di specifiche varianti immunitarie (es. varianti del gene SPINK5 o di MBL2 legate alla suscettibilità a infezioni o dermatiti), riducendo la prontezza del sistema immunitario davanti a patogeni del tutto esterni o alieni.
Il “Prezzo” dell’Isolamento è la vulnerabilità Immunologica: il principale limite dello sviluppo immunitario sotto segregazione geografica emerge quando l’isolamento si interrompe. Mancanza di memoria immunologica globale: una popolazione geograficamente segregata non sviluppa anticorpi o cloni di memoria contro minacce diffuse in altre parti del globo. Shock da contatto (Incontri Naïve): quando popolazioni storicamente isolate entrano in contatto con agenti patogeni esterni (es. l’arrivo degli europei nelle Americhe), l’assenza di un’evoluzione immunitaria parallela verso quei virus o batteri può causare tassi di mortalità devastanti. Il loro sistema immunitario, sebbene efficace per l’ambiente natio, risulta completamente “naïve” (ingenuo) e impreparato di fronte alla nuova aggressione antigenica indotta dai patogeni importati.
La segregazione geografica agisce come un incubatore evolutivo: ottimizza la risposta immunitaria locale a breve e medio termine, ma espone le popolazioni a severi rischi biologici nel momento in cui i confini geografici vengono superati dalla globalizzazione o dalle migrazioni
Sintesi comparativa
| Fattore | Popolazioni in Segregazione Geografica | Popolazioni ad Alta Connettività / Flusso |
| Variabilità MHC / HLA | Altamente specializzata (focalizzata su specifici patogeni locali) | Altamente diversificata (repertorio genetico più ampio ed eterogeneo) |
| Resistenza alle infezioni | Elevata contro i patogeni endemici dell’area | Bilanciata e flessibile verso una moltitudine di patogeni globali |
| Rischio immunologico | Estremo in caso di introduzione di nuovi patogeni | Moderato; la popolazione ha già affrontato storicamente più stimoli antigenici |
Quindi, è sempre bene ricordare a tutti noi che nel mondo contemporaneo in cui i viaggi intercontinentali fanno viaggiare in poche ore attraverso aree vastissime e lontane fra loro i viaggiatori o i turisti possono essere esposti a patogeni verso cui non hanno una risposta difensiva efficace e ammalarsi. Quindi sono importanti le pratiche delle vaccinazioni per chi parte. Inoltre, altri al rientro del viaggio possono diventare portatori sani di patogeni e importarli in aree geografiche in cui gli individui generalmente non sono protetti per quel determinato patogeno e diffondere l’agente infettivo. Infine, qualunque agente infettivo importato da portatori umani o animali può mutare, acquisire nuove qualità patogene o fare salti di specie e fungere da innesco per un’epidemia o una pandemia come abbiamo sperimentato con gravi conseguenze durante la pandemia da COVID 19.