Annons

Stenåldersman med åderförkalkning. Ötzi levde för drygt 5 000 år sedan och hade anlag för hjärtproblem. Han var kraftigt åderförkalkad när han dog i 45-årsåldern. I dag har vi fler anlag som kan ge psykiska problem jämfört med de människor som levde på stenåldern. De hade å andra sidan fler anlag som kan ge hjärt-kärlsjukdomar än vad vi har.

Bild: 
DMITRY KOSTYUKOV / NY Times / TT

Så mår du jämfört med ismannen

En ny kartläggning av dna från ismannen Ötzi och 150 andra forntida människor visar att den ärftliga delen av våra folksjukdomar minskade under flera tusen år. Men nu tycks trenden ha vänt.

Författare: 

Publicerad:

2018-02-05

I gränslandet mellan Österrike och Italien ligger bergsmassivet Ötztalalperna. En solig septemberdag 1991 var två alpinister på väg till en fjällstuga, efter att ha bestigit en av Ötztalalpernas många toppar. När de passerade en sänka i en dalgång fick de syn på något brunt och skrynkligt som stack upp ur en töande snödriva. Det visade sig vara en människokropp som såg ut att ha legat där ganska länge. Först trodde man att det rörde sig om en förolyckad alpinist. Men det visade sig så småningom att det handlade om ett mord – som hade begåtts för 5 300 år sedan. Det alpinisterna hade hittat var en ovanligt välbevarad mumie av en stenåldersman, som döptes till Ötzi efter fyndplatsen.

De flesta mumier som är lika gamla som Ötzi är inte mycket mer än ett uttorkat skal. Ötzi däremot är snarare frystorkad. Musklerna och organen är så pass välbevarade att forskarna har kunnat fastställa Ötzis hälsotillstånd precis före dödsögonblicket. Dessutom har det varit möjligt att kartlägga hela arvsmassan. Det ger en unik möjlighet att försöka besvara en fråga som gäckat forskarvärlden under lång tid: Var vi friskare förr i tiden, rent genetiskt?

Det är lätt att föreställa sig att ett ärftligt synfel kunde vara ett livsfarligt handikapp för 50 000 år sedan, då det gällde att undvika tigrar och grottbjörnar. I dag löser vi sådana problem med glasögon eller linser. Är det möjligt att de medicinska framstegen har satt det naturliga urvalet ur spel – så att vi i dag har fler anlag för sjukdomar än forntidsmänniskorna hade?

Med hjälp av röntgen har forskarna kunnat visa att Ötzis kranskärl, som försörjer hjärtat med blod, har omfattande förtjockningar i väggarna. Det innebär att ismannen var åderförkalkad och därför riskerade att drabbas av bland annat hjärtinfarkt. Sådana åkommor har länge betraktats som rena livsstilssjukdomar, men under senare år har forskningen visat att det inte stämmer.

– Om man ser till genomsnittet i en hel population människor så utgör den ärftliga delen av hjärt-kärlsjukdomarna ungefär 40 procent. Resten beror på livsstilen, säger Johan Björkegren, som är professor i genomik och genetik vid Icahn institute for genomics and multiscale biology på Mount Sinai-sjukhuset i New York. Han är expert på genernas inverkan på den här sortens sjukdomar.

Hur ser det då ut i ismannens fall – beror hans åderförkalkning på arv eller livsstil? Eftersom Ötzis kropp är så välbevarad, kan den berätta en hel del om hans livsstil. Han beräknas ha varit ungefär 45 år gammal när han dog. Han var kortvuxen och förhållandevis muskulös, med lite underhudsfett – till synes i fin form för sin ålder med andra ord. Dessutom visar innehållet i Ötzis matsmältningsapparat att hans kondition var utmärkt.

Själva magsäcken var tom när han dog. Men Ötzis tarmar innehåller rester efter de måltider han åt under sina sista dagar. Ett europeiskt forskarlag har analyserat pollen som hittats i måltidsresterna. De har letat efter så kallat bakgrundspollen, det vill säga pollen som kommer från den miljö som Ötzi befann sig i när han åt maten. Det fungerar så här: Tänk dig att du äter en smörgås i en björkskog under våren, när träden blommar. Smörgåsen kommer att bli en liten klump i ditt tarmsystem och innehålla exempelvis vetepollen från brödet. Men den kommer också att innehålla bakgrundspollen i form av björkpollen som fanns i luften – och som landade på din macka och följde med maten ner i magen när du tuggade och svalde.

Den lilla matklumpen kommer sedan att röra sig genom tarmsystemet med förutsägbar hastighet. Dess position i tarmarna visar hur lång tid som passerat sedan måltiden intogs. Tarminnehållet kan alltså avslöja en hel del om var en person har befunnit sig under de senaste dygnen, något som bland annat utnyttjas av polisens kriminaltekniker när de undersöker personer som hittas döda på oväntade ställen.

Ötzis tarmsystem innehåller rester efter tre måltider som intogs med sex till tio timmars mellanrum under hans sista 30 timmar i livet. Det europeiska forskarlag som har analyserat pollen i Ötzis kvarlevor tror att han bar med sig den mat han åt under sina sista dagar (se faktaruta s. 59) och att han dog på våren, då det finns gott om bakgrundspollen i luften och i vattnet.

Resterna efter den första av Ötziz tre sista måltider – som alltså intogs drygt 30 timmar före hans död – innehåller bakgrundspollen från mestadels barrträd. Det indikerar att han befann sig nära trädgränsen när han åt den. På Ötzis tid var trädgränsen i Ötztalalperna belägen på 2500 meters höjd över havet. Ungefär tio timmar senare åt Ötzi sin näst sista måltid. Den innehåller pollen från humlebok, en trädart som i Ötztalalperna bara finns nere i dalgångarnas skogar.

Ötzis vistelse i dalgången blev kort. När han åt sitt tredje och sista mål i livet var han redan uppe vid trädgränsen igen. Men han stannade inte där, utan fortsatte ända upp till 3 200 meters höjd. Där träffades han av en pil i ryggen, som punkterade en åder i ena skuldran. Dessutom fick han sannolikt ett eller flera slag i huvudet. De flesta forskare har antagit att han dog ganska omedelbart efter överfallet. Men nya röntgenundersökningar indikerar att pilen bara orsakade en mindre blödning och att skallskadorna var ytliga. Slutsatsen är att skadorna inte var den direkta dödsorsaken. Ötzi frös ihjäl.

Kroppen täcktes snabbt av snö som så småningom förvandlades till tjock is. Ötzis kropp bevarades i nedfruset skick i mer än 5 000 år – tills de pågående klimatförändringarna töade fram honom.

En teori om mordet är att Ötzi hamnat i bråk med någon eller några personer när han var nere i dalgången och därför tvingats fly upp i bergen. Men det faktum att han stannade för att äta sedan han lämnat dalgången indikerar att han inte hade bråttom. Han kanske var förföljd utan att veta om det.

Ötzis död är ett cold case i ordets rätta bemärkelse – en mordutredning som till och med kriminologen Leif G.W. Persson skulle gå bet på. Vi nöjer oss med att konstatera att de vandringar som ismannen gjorde under sina sista dagar indikerar att han var i toppform.

Motion och sunda matvanor anses motverka hjärt-kärlsjukdomar. Ötzi tycks inte ha levt ett stillasittande liv – och analyserna av måltidsresterna i hans tarmsystem indikerar att han åt, tja, stenålderskost helt enkelt: kött från get och hjort, grönsaker, spannmål – antagligen som gröt eller bröd – samt nötter. Osunda vanor som rökning och alkoholförtäring förekom inte på Ötzis tid, åtminstone inte i Sydtyrolen. Betyder det att vi kan utgå från att Ötzis åderförkalkning berodde på arv? Nja, enligt Johan Björkegren kan det finnas en annan förklaring:

– Jag har ju inte sett några röntgenbilder på Ötzis kranskärl, så jag vet inte hur pass omfattande åderförkalkningen är, och han dog ju inte av en hjärtinfarkt. Det bör nämnas att åderförkalkning är en naturlig del av åldrandet. Så det är inte konstigt att hitta åderförkalkning hos en 45-åring.

Ötzis arvsmassa blev kartlagd för drygt fem år sedan. Det stora internationella forskarteam som gjorde det försökte även reda ut om ismannens förkalkade kranskärl berodde på arv.

Forskarna hittade flera ”snippar” i Ötzis dna som hos moderna människor ökar risken att få hjärtinfarkt. En snipp är en mutation som innebär att ett enda baspar i den genetiska koden byts ut mot ett annat baspar. Vårt dna innehåller miljontals snippar. En liten andel av dem har kopplats samman med ärftliga sjukdomar.

Människans nionde kromosom har en region som kallas 9p21. Den är ökänd i samband med hjärt-kärlsjukdomar. Ötzi har en speciell snipp i denna region, som enligt forskarna ökar risken att få hjärtattack med upp till 40 procent. Han har också en annan snipp som i kombination med den första fördubblar risken.

Det kan framstå som om Ötzis hjärta var en tickande bomb som kunde brisera när som helst. Men Johan Björkegren är inte övertygad om det.

– Även om den ärftliga risken för hjärt-kärlsjukdomar uppskattas till 40 procent, så förklarar de snippar som vi känner till i dag endast en fjärdedel av den risken. Det är därför svårt att på grundval av dessa bedöma risken i enskilda fall.

– Det intressanta med Ötzis åderförkalkning är att han bevisar att sjukdomen inte är en modern företeelse, utan något som fanns redan för 5 000 år sedan och som säkert orsakade hjärtinfarkter redan då, även om de flesta på den tiden antagligen dog av andra skäl och med dagens mått i ung ålder, som i fallet med Ötzi.

Och så var det ju det här med livsstilen.

– Att ha anlag för hjärt- kärlsjukdomar behöver ju inte betyda att man faktiskt får hjärtinfarkt eller stroke. Det finns forskning som visar att en person som löper hög genetisk risk för hjärt-kärlsjukdom, men lever sunt, riskerar att drabbas i lika hög grad som en person med liten genetisk risk men osund livsstil.

Ötzis välbevarade kropp har gett oss unika insikter om hälsan hos en forntida människa. Men han är ju trots allt bara en enda person och kan därför bara erbjuda ett enstaka nedslag i människans långa sjukdomshistoria. Därför lämnar vi honom nu. Han får återgå till den sista vilan – som i hans fall är en specialbyggd klimatkammare på Sydtyrolens arkeologiska museum i Bolzano (se faktaruta s. 58).

För att kunna svara på om våra gener gjorde oss friskare eller sjukare förr, så måste vi analysera arvsmassorna hos ett stort antal forntida människor och jämföra deras sjukdomsanlag med nu levande människor. Det är ingen lätt uppgift. Men en grupp genetiker vid Georgia institute of technology i USA har just publicerat en sådan studie.

Ali Berens är dataanalytiker och en av forskarna bakom studien.

Forskarna blir allt bättre på att utvinna och analysera dna från uråldriga ben och tänder. Därför finns det i dag flera hundra mer eller mindre kompletta arvsmassor från forntida människor. Merparten av dessa är fria att använda inom forskningen.

– Man kan ladda ner dem från offentliga databaser och i vissa fall från enskilda forskarteams hemsidor, säger Ali Berens, som är dataanalytiker och en av forskarna bakom studien.

De amerikanska forskarna har skapat en databas som innehåller 150 av de mest kompletta arvsmassorna. De representerar en brokig skara individer som levde för 50000–3500 år sedan i olika delar av världen. Ötzi är en av dem. Det finns även en neandertalare i gruppen – samt flera förhistoriska svenskar, bland annat en grupp människor som levde som jägare och samlare för 7 700 år sedan. Deras kvarlevor hittades i Motalatrakten på botten av en numera uttorkad sjö, som verkar ha fungerat som en rituell begravningsplats. Kvarlevorna består mestadels av skallar som placerats i en konstruktion av sten och trä på sjöbotten, där de så småningom blev täckta av syrefattig lera, som bevarade deras dna till modern tid.

Allt friskare gener – tills helt nyligen. Antalet genetiska anlag för sjukdomar har minskat under de senaste 10 000 åren i människans historia. Men i modern tid har antalet börjat öka. Det kan bero på medicinska framsteg.

Bild: 
Johan Jarnestad & Jesper Nyström

När forskarna hade skapat sin databas över forntida dna, sammanställde de en annan databas med genvarianter, alleler, som har kopplats samman med sjukdomar hos nu levande människor. Det rör sig om flera tusen alleler. Forskarna grupperade dem utifrån de sjukdomar som de är kopplade till: allergier och immunförsvarsproblem; cancer; hjärt-kärlsjukdomar; magåkommor; problem med ämnesomsättning och vikt; tandproblem; psykisk ohälsa; muskel- och skelettsjukdomar samt övriga åkommor. Genom att samköra de två databaserna har forskarna kunnat undersöka den genetiska hälsan hos de forntida människorna.

Ötzis ärftliga hjärtproblem bekräftades även i den här analysen. Dessutom konstaterade forskarna att ismannen hade många anlag för magåkommor och allergier. Å andra sidan löpte han en ytterst liten risk att drabbas av psykiska problem.

Neandertalaren som ingick i studien hade en kraftigt ökad risk att drabbas av magåkommor, cancer och psykiska problem – men endast få anlag för hjärtproblem.

De förhistoriska svenskarna från Motalaområdet hade i genomsnitt något färre farliga genvarianter än vi har i dag.

– Men variationen är så stor inom denna grupp att det är svårt att dra några generella slutsatser om deras hälsa, säger Ali Berens.

Forskarna undersökte också hur antalet skadliga genvarianter förändrades över tid hos forntidsmänniskorna. I den analysen grupperade forskarna de forntida arvsmassorna efter ålder och beräknade sedan den genomsnittliga risken för genetiska sjukdomar i varje åldersgrupp. Här börjar vi närma oss svaret på frågan om huruvida vi var sjukare eller friskare förr.

Analyserna visar att de allra äldsta arvsmassorna – de som är 9 500 år eller äldre – har avsevärt fler genvarianter som kan orsaka sjukdomar än vi har i dag. Men för 9 500 år sedan, fram till för mindre än 3 500 år sedan, minskar antalet farliga genvarianter hos forntidsmänniskorna. Två sjukdomsgrupper som minskar signifikant under perioden är allergier och immunförsvarsproblem samt magåkommor. Johan Björkegren menar att man möjligen kan se ett evolutionärt mönster här.

– Om man tillåter sig att spekulera lite, så skulle det kunna förklaras av ett förändrat selektionstryck. Människan blev ju bofast under den här perioden och började bruka jorden. Det medförde att vi blev trångbodda och åt alltmer spannmål, vilket ställde nya krav på immunförsvaret och magen. Individer med anlag för de här sjukdomarna dog, vilket kan ha medfört att dessa anlag minskade över tid.

Det faktum att de äldsta arvsmassorna har flest sjukdomsgener skulle kunna bero på att selektionstrycket var lågt på sådana anlag, menar Johan Björkegren.

– Det kan ha varit så att livet var så hårt på den tiden att man dog av andra skäl än av ärftliga sjukdomar. Därför sållade det naturliga urvalet inte bort dessa anlag. Man kan tänka sig svält, rovdjur, kalla vintrar eller stridigheter som främsta dödsorsaker i ung ålder.

Ötzi förvaras i en klimatkammare som håller samma temperatur och fuktighet som i glaciären där han hittades.

Bild: 
NY TIMES / TT

Betyder det att vi var friskare eller sjukare förr? Svaret på frågan är som så ofta: ja – och nej. Vi som lever i dag har som sagt färre sjukdomsalstrande gener än människor som levde för ungefär 10 000 år sedan. Men de forntidsmänniskor som levde för några tusen år sedan hade färre sjukdomsanlag än vi har i dag. Vi har alltså blivit sjukare. Forskarnas analyser visar att det framför allt är anlag för psykisk ohälsa som har ökat.

– Vi vet inte vad det beror på, eftersom vi inte har tillräckligt med data från de senaste tusen åren och fram till nutid för att kunna undersöka saken ordentligt, säger Ali Berens.

Både Johan Björkegren och forskarna bakom studien understryker att det finns en ganska stor osäkerhet i den här sortens analyser.

– Det kan ju till exempel ha funnits genetiska sjukdomar som var så pass allvarliga att de helt har sållats bort av det naturliga urvalet. Det skulle ju i så fall innebära att människan var sjukare förr, men att det inte syns i analyserna, eftersom det inte finns några nutida sjukdomsalleler att jämföra med, säger Johan Björkegren.

En liten tröst är att vi i dag har färre anlag för hjärt-kärlsjukdomar än de forntida människor som ingår i forskarnas analyser. Det innebär att vi nutida människor har en genetisk hälsa som är rakt motsatt den som vår vän Ötzi hade. Han hade ett ömtåligt hjärta men ett starkt psyke. Vi har ett starkt hjärta och ett ömtåligt psyke. 

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar