Gen houdt het bloed van Tibetanen dun

Bescherming tegen hoogteziekte bij Himalaya-bewoners ontstond 8.000 jaar geleden. Eén verandering in het DNA was beslissend.

Tibetaan met kind Foto Thinkstock

Verreweg de meeste Tibetanen die 4.000 tot 5.000 hoogte in de Himalaya leven hebben een genmutatie die hen tegen dik bloed beschermt. Eén base verschil in hun erfelijke code van ongeveer 3 miljard bepaalt dat er een rem zit op de aanmaak van gevaarlijk veel rode bloedcellen. Deze mutatie is ongeveer 8.000 jaar geleden ontstaan en komt voor bij bijna 90 procent van de hoogwonende Tibetanen. Nauwverwante laagwonenden Aziaten hebben de mutatie bijna nooit.

Er zijn al veel genetische aanpassingen aan het leven op grote hoogte gevonden. De aanpassing is bij Andesbewoners in Zuid-Amerika deels anders dan bij Himalayabewoners.

Het probleem op grote hoogte is de lage luchtdruk en daarmee het tekort aan zuurstof. Laaglandbewoners die hoger gaan leven, compenseren dat door meer rode bloedcellen te maken. Duursporters leven om die reden soms een paar weken op hoogte. Zo vergroten ze de hoeveelheid zuurstof die ze naar hun spieren transporteren. Bij te veel rode bloedcellen wordt het bloed echter te dik en kunnen er gevaarlijke bloedstolsels ontstaan.

Andesbewoners hebben wat meer rode bloedcellen en ook meer van het zuurstofbindende molecuul hemoglobine, maar hoogwonende Tibetanen hebben bijna net zoveel rode bloedcellen als laaglanders. Er zit duidelijk een rem op hun rodebloedcelproductie. Zij compenseren voor het zuurstoftekort door een veel grotere bloeddoorstroming. Die is mogelijk doordat hun vaatwanden meer van het vaatverwijdende molecuul NO produceren. Dat is al sinds 2007 bekend.

De oorzaak van die rem op de rodebloedcelproductie is nu gevonden. Dat heeft lang geduurd, schrijven onderzoekers van de universiteit van Utah in hun zondag gepubliceerd artikel in Nature Genetics. De beslissende mutatie is de verandering van een base cytosine (C) in guanine (G) op positie 12 in het EGLN1. Dat ligt in een gebied op chromosoom 1 waar eindeloze herhalingen van de basen C en G liggen. Deze vaker in het DNA voorkomende CG-repeats bemoeilijken de genanalyse. Vandaar dat genetici die al eerder naar EGLN1 hadden gekeken deze C-naar-G-mutatie gemist hadden. Er was wel een andere ‘hoogtemutatie’ in dat gen gevonden. Beide zijn nodig voor de rem op de aanmaak van rode bloedcellen, maar de nieuw gevonden mutatie maakt het onderscheid tussen hoog- en laaglanders.

Mensen met een erfelijke ziekte die het gen EGLN1 helemaal missen, lijden aan polycythemie, een ziekte waarbij er veel te veel rode bloedcellen in het bloed zitten. Hij kenmerkt zich door een rood gelaat, jeuk, hoofdpijn en bloedstollingsproblemen.