Al millennia lang overleven gemeenschappen in de Argentijnse Andes op water dat zwaar verontreinigd is met natuurlijk voorkomend arsenicum – een stof die dodelijk is voor de meeste mensen. Recent genetisch onderzoek bevestigt dat natuurlijke selectie deze populaties heeft voorzien van een opmerkelijke aanpassing: een genetische variant die hen in staat stelt hoge niveaus van arseen veilig te metaboliseren. Deze ontdekking benadrukt het buitengewone vermogen van mensen om weerstand te ontwikkelen tegen zelfs de meest giftige gevaren voor het milieu.
De stille dreiging van arsenicum
Arseen vervuilt het grondwater in veel regio’s doordat vulkanisch gesteente giftige stoffen in de watervoorziening uitspoelt. De Wereldgezondheidsorganisatie beveelt een limiet van 10 microgram per liter drinkwater aan. In de afgelegen Argentijnse stad San Antonio de los Cobres bevatte water ooit meer dan 200 microgram per liter – twintig keer het veilige niveau – maar het gebied is al 7.000 tot 11.000 jaar bewoond. Deze lange levensduur in het licht van extreme toxiciteit bracht wetenschappers tientallen jaren in verwarring.
Hoe aanpassing werkt
Wanneer arseen het lichaam binnendringt, verandert het in tussenvormen, waarvan er één, monogemethyleerd arseen (MMA), zeer giftig is. Het lichaam zet arseen idealiter om in dimethyl arseen (DMA), dat gemakkelijker uit te scheiden is. Inwoners van San Antonio de los Cobres vertoonden een ongebruikelijk vermogen om meer DMA en minder MMA te produceren, wat duidt op een efficiënt verwerkingsmechanisme.
Identificatie van de genetische basis
Onderzoekers van de Universiteit van Uppsala onder leiding van Carina Schlebusch en Lucie Gattepaille analyseerden DNA van 124 vrouwen in San Antonio de los Cobres. Door hun genomen te vergelijken met die van populaties in Peru en Colombia, identificeerden ze een cluster van genetische varianten nabij het AS3MT -gen. Deze varianten kwamen aanzienlijk vaker voor onder de Argentijnse bevolking en lijken het vermogen van het lichaam om arseen om te zetten in veilige, uitscheidbare vormen te vergroten.
De sleutel is efficiëntie: De genetische varianten maken een snellere conversie naar DMA mogelijk, waardoor de opbouw van giftige tussenproducten wordt geminimaliseerd. Dit komt overeen met eerdere onderzoeken naar arseenmetabolieten die in de urine van getroffen populaties worden aangetroffen.
Langdurige blootstelling stimuleert de evolutie
Hoewel besmetting met arsenicum wijdverspreid is, hebben maar weinig gemeenschappen een dergelijke langdurige blootstelling doorstaan. De bevolking van San Antonio de los Cobres leeft al duizenden jaren met arseen in hun water, waardoor de natuurlijke selectie ruimschoots de tijd heeft gehad om eigenschappen te bevorderen die de effecten ervan verzachten.
Verder onderzoek suggereert dat vergelijkbare genetische aanpassingen kunnen voorkomen in andere Andespopulaties, wat aangeeft dat de aanpassing breder zou kunnen zijn in de hele regio. De onderzoekers concluderen dat het dragen van de genetische variant met arseentolerantie een aanzienlijk overlevingsvoordeel oplevert in omgevingen met een hoog arseengehalte, wat mogelijk de prevalentie ervan verklaart.
Deze aanpassing is een duidelijke herinnering aan de menselijke veerkracht: Als er voldoende tijd is, vindt het leven manieren om zelfs de gevaarlijkste omstandigheden te overwinnen.
