Črty lebky neandertálca môžu súvisieť s problémami mozgu moderného človeka

Bolestivá bolesť hlavy, pri ktorej sa zdá, že váš mozog bojuje o priestor, môže mať korene v črtách lebky, ktoré zdieľame s neandertálcami, naznačuje nový výskum.

Nová štúdia sa zameriava na Chiariho malformáciu typu 1, pri ktorej sa spodná časť mozočku prepadáva cez foramen magnum, otvor na spodku lebky. Vedúca autorka Kimberly Plomp z University of the Philippines Diliman spolupracovala s neurochirurgom Yvensom Barbosom Fernandesom zo Štátnej univerzity v Campinas v Brazílii, aby otestovali jeho myšlienku z roku 2013.

Chirurgovia diagnostikujú Chiariho malformáciu po zistení stlačeného mozočku na MRI snímkach, ale príčina zostáva nejasná. Vedci odhadujú, že typ 1 postihuje približne jedného z každých 100 Američanov.

Nová práca potvrdzuje, že ľudia s Chiariho malformáciou majú menšiu, plochejšiu okcipitálnu kosť ako ich zdraví rovesníci. Tento jemný sklon zmenšuje kostnú štruktúru, ktorá zvyčajne drží mozoček a udržuje ho mimo chrbticového kanála.

Komentár redakcie: Výskum odhaľuje potenciálnu súvislosť medzi črtami lebky zdedenými po neandertálcoch a Chiariho malformáciou typu 1, čím otvára nové smery pre skríning a liečbu tohto ochorenia.

„Dáva zmysel, ak máte menší uhol, máte menej priestoru pre moderný ľudský mozog,“ povedal Barbosa Fernandes. Prvýkrát si všimol podobnosť pri skúmaní múzejných odliatkov starovekých lebiek počas európskeho výletu.

Bolesti hlavy sú bežné, ale bolesť pri Chiariho malformácii sa často zhoršuje pri kašli, námahe alebo dokonca smiechu. Ďalšie príznaky siahajú od bolesti krku až po brnenie rúk a niektoré prípady zostávajú roky bez príznakov.

Plompovej tím vytvoril digitálne 3D modely 46 lebiek s Chiariho malformáciou a 57 kontrolných lebiek z nemocničných CT snímok, potom ich porovnal s ôsmimi fosílnymi lebkami.

Skupina s Chiariho malformáciou sa takmer bod po bode zhodovala s Homo neanderthalensis, zatiaľ čo Homo erectus, Homo heidelbergensis a raný Homo sapiens sa zhodovali so súčasnými okrúhlejšími lebkami.

„Zdôrazňuje to myšlienku, že ide o neandertálske črty, nielen o skoré črty,“ povedala Plomp, ktorej obrazovku zapĺňali farebne odlíšené tepelné mapy uhlov kostí. Prekrytie nazvala „ďalším spôsobom, akým môžu gény neandertálca ovplyvňovať naše zdravie, a v tomto prípade negatívne.“

Neandertálci mali mozgy o niečo väčšie ako naše, ale ich základňa lebky bola sklonená dozadu ako vstavaná rampa. Tento tvar vyhovoval životu v dobe ľadovej s silnými žuvacími svalmi a veľkými priestormi dutín, ale tiež ponechal málo priestoru pre vydutý ľudský mozoček.

Väčšina ľudí má medzi 1 a 2 percentami DNA neandertálca, čo je dedičstvo kríženia zhruba pred 50 000 rokmi. Väčšina tohto genetického nákladu je neškodná, hoci niektoré alely ovplyvňujú imunitnú odpoveď, metabolizmus a teraz, ako sa zdá, aj geometriu lebky.

Prekrytie nedokazuje príčinu a následok, takže tím teraz plánuje skenovanie celého genómu pacientov s Chiariho malformáciou, aby vyhľadal „introgresované“ sekvencie, kúsky archaickej DNA, ktoré sa dostali do moderného genofondu.

Introgresné štúdie už spojili určité varianty neandertálcov so závislosťou od nikotínu a dokonca aj so závažnými prípadmi COVID-19.

Ak sa objaví súbor génov formujúcich lebku, lekári by mohli skrínovať rodiny s vysokým rizikom skôr, ako sa objavia príznaky. Včasná detekcia je dôležitá, pretože dekompresná chirurgia, hoci je účinná, zahŕňa odstránenie kosti a niekedy aj fúziu stavcov.

„Nemal som vedu na to, aby som dokázal svoju hypotézu. Táto práca je veľký krok bližšie k tomuto dôkazu,“ povedal Barbosa Fernandes po preskúmaní metrických kriviek.

Iné formy Chiariho malformácie, označené ako typy 2 až 4, sa riadia inými pravidlami. Typ 2 je na rozdiel od toho úzko spojený so závažnou spina bifida.

Mozoček dolaďuje rovnováhu, reč a motorickú kontrolu, takže jeho stlačenie môže narušiť každodenné zručnosti, ako je písanie rukou alebo lezenie po schodoch.

Technici MRI teraz vedia, že majú hľadať signálny „pokles tonzíl“, pokles tkaniva mozočku cez foramen magnum.

Mnoho pacientov uvádza, že ležanie na chrbte zmierňuje tlak, čo naznačuje, že gravitácia zhoršuje stlačenie. Ďalší vyhľadajú pomoc až po rokoch nevysvetliteľných migrén, čo je príklad toho, ako sa staroveké črty môžu skrývať na očiach.

Antropológovia považujú štúdiu za dôkaz, že evolučné zvyšky nezmiznú vždy potichu. Lebka optimalizovaná pre lovca v dobe ľadovej môže predstavovať problémy pre moderného úradníka, ktorého mozog trávi hodiny zhrbený nad obrazovkami.

Pediatrickí chirurgovia tiež sledujú túto tému. Ak sa objavia gény spojené s neandertálcami, prenatálne skeny môžu jedného dňa označiť rizikový uhol lebky dávno pred narodením.

Plompovej skupina teraz spolupracuje s populačnými genetikmi na mapovaní ich CT nálezov na stovky žijúcich genómov. Dúfajú, že zistia, či nositelia špecifickej neandertálskej DNA lebky čelia vyššej pravdepodobnosti chirurgického zákroku.

Predstavitelia verejného zdravotníctva by potom mohli odhadnúť regionálne zaťaženie Chiariho malformáciou a prispôsobiť programy neurochirurgického výcviku. V oblastiach s obmedzeným prístupom k MRI by mohol jednoduchý uhol röntgenového žiarenia lebky slúžiť ako včasné varovanie.

Evolúcia ponúka kompromisy a lebka v štýle neandertálca šetrila teplo v krutých zimách, ale stala sa stiesneným priestorom pre náš rozšírený mozoček. Poznanie, že tento kompromis existuje, posilňuje postavenie lekárov aj pacientov.

„Vyzerá to tak, že toto je len ďalší spôsob, akým môžu gény neandertálca ovplyvňovať naše zdravie, a v tomto prípade negatívne,“ povedala Plomp. Tím dúfa, že údaje DNA potvrdia evolučnú väzbu.

Štúdia bola publikovaná v časopise Evolution, Medicine, and Public Health.