Què ens podria dir lʼoxitocina sobre lʼevolució de la conducta prosocial?

«Hem optat per un enfocament interdisciplinari, en què combinem anàlisis de genomes moderns i arcaics, genètica de poblacions, transcriptòmica i estudis conductuals i neurocientífics, entre altres mètodes, per entendre lʼevolució de la prosocialitat dels homínids a través de la perspectiva dels receptors dʼoxitocina i vasotocina. Aquests resultats poden revelar la base genètica subjacent a les possibles diferències de sociabilitat identificades entre els humans moderns i els arcaics, així com en les similituds entre el comportament social dels humans moderns i els bonobos», explica la primera autora de lʼarticle, Constantina Theofanopoulou. Aquesta investigació forma part de la seva tesi doctoral, codirigida per Cedric Boeckx, investigador ICREA de lʼInstitut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS), i Erich D. Jarvis, professor de la Universitat Rockefeller.

Variants úniques dels humans moderns en més del 70 % de la població

Tenint en compte tant les proves sobre la prosocialitat dels humans moderns com la implicació dels gens de lʼoxitocina i la vasotocina en els comportaments socials, els investigadors van plantejar la hipòtesi que lʼevolució dʼaquests gens podria dilucidar la base genètica de lʼevolució de la prosocialitat dels homínids. Amb aquest objectiu, el treball va intentar estudiar les diferències entre humans moderns, humans arcaics i primats no humans respecte a les regions heterozigotes polimòrfiques del genoma humà. Es tracta de llocs on hi ha almenys dues seqüències alternatives en una població. «Els estudis anteriors que han comparat el genoma humà modern íntegrament amb els genomes dels neandertals o els ximpanzés sʼhan centrat en els canvis que són fixos o gairebé fixos en els humans moderns. Això els ha portat a identificar posicions on, per exemple, tots els neandertals tenien adenina (un dels quatre nucleòtids que, juntament amb la guanina, la citosina i la timina, formen lʼADN) i gairebé tots els humans moderns (diguem, el 98 %) tenen guanina. En aquest estudi, busquem diferències en posicions on, per definició, no tots els humans moderns comparteixen el mateix nucleòtid, és a dir, en posicions polimòrfiques, on, per exemple, el 70 % de la població humana moderna té adenina, i el 30 %, citosina», explica Constantina Theofanopoulou.

Els investigadors van identificar cinc posicions en els receptors dʼoxitocina i vasotocina que eren úniques dels humans moderns en una de les dues (o més) variants, en comparació amb els humans arcaics i els primats no humans. Al mateix temps, aquests llocs es van trobar en més del 70 % de la població humana moderna actual. A continuació, els investigadors van fer anàlisis funcionals i de freqüència als cinc llocs per avaluar si les variants eren rellevants. El resultat va ser que algunes de les variants són molt funcionals, motiu pel qual tenen un efecte en la funció molecular de les proteïnes activades per aquests gens.

Els investigadors també van observar que aquestes posicions es troben a regions del genoma actives en el cervell, en particular en el gir cingulat, una regió cerebral implicada en les vies rellevants per a la cognició social. A més, altres investigacions també han associat aquestes regions amb una plètora de comportaments o dèficits socials, com ara lʼautisme, el trastorn per dèficit dʼatenció i hiperactivitat. (TDAH), lʼagressivitat, etc.

Aquestes troballes podrien ser rellevants per explicar algunes de les diferències socials entre els humans moderns i el que suposem sobre els comportaments socials dels neandertals i els denisovans. «Per exemple, podrien ser rellevants per explicar els grups socials més petits que sʼatribueixen als neandertals i als denisovans, o la menor androgenització dels humans moderns. També podrien ser significatives per explicar una organització social diferent. És a dir, els neandertals sʼhan relacionat amb una estructura social poligínica i amb un nivell més alt de competència entre homes en comparació amb la majoria de les poblacions humanes modernes contemporànies», explica Constantina Theofanopoulou.

Variants presents només en els humans moderns i arcaics

Lʼestudi també va trobar dues posicions en el receptor de lʼoxitocina sota selecció positiva en els humans moderns i arcaics. És a dir, en què hi havia una variant que no estava present en cap altre primat no humà. Això significa que aquestes posicions es troben en percentatges molt alts a la població humana moderna (en aquest cas, més del 85 %). Aquests llocs també sʼhan associat amb una gran varietat de comportaments o dèficits socials, i les anàlisis de regulació indicaven que podrien ser molt funcionals. «Aquestes posicions, úniques tant en humans moderns com en arcaics enfront dels primats no humans, poden servir per esbrinar els fonaments genètics de la tolerància social progressiva necessària per a la transmissió cultural intensiva de les innovacions tecnològiques (per exemple, lʼús del foc) en lʼevolució de la humanitat. També per distingir les bases genètiques de la reducció de lʼagressivitat que mostren diversos marcadors en lʼevolució primerenca dels homínids, com ara la reducció de la mida del caní masculí i lʼèxit demogràfic accelerat», afegeix Constantina Theofanopoulou.

Posicions convergents amb els bonobos

A lʼúltim, els investigadors van trobar tres posicions en què els humans moderns i els bonobos —una mena de primat que mostra convergència de comportaments prosocials amb els humans— tenen el mateix nucleòtid. «Les posicions convergents en els humans moderns i els bonobos podrien ser reveladores per entendre les suposades similituds en prosocialitat, tolerància social i cooperació entre els bonobos i nosaltres, i les diferències de tots dos en comparació amb els ximpanzés. Per exemple, els bonobos superen els ximpanzés en activitats relacionades amb la causalitat social o la teoria de la ment i estan més atents a la cara i als ulls, cosa que suggereix més sensibilitat empàtica», comenta la investigadora.

Totes les posicions identificades en aquest estudi també sʼhan associat de manera independent a trastorns que inclouen dèficits socials, com ara els trastorns de lʼespectre autista (TEA). «Entendre els trastorns del desenvolupament a través dʼuna perspectiva evolutiva ens pot ajudar a aconseguir el que anomenem una comprensió evo-devo (biologia evolutiva i del desenvolupament) dʼaquests trastorns. Desxifrar la nostra trajectòria evolutiva pot donar informació sobre nous punts genètics per a la investigació clínica que, alhora, podrien conduir a un diagnòstic més primerenc del trastorn», destaca Constantina Theofanopoulou.

Futures investigacions amb més mostres

El pas següent dʼaquesta investigació seria comprovar aquests resultats amb més quantitat de mostres. Aquest objectiu, com diu Theofanopoulou, és més fàcil en primats no humans, com ximpanzés i bonobos, però és més difícil en el cas dels neandertals o els denisovans, ja que trobar més genomes arcaics depèn de lʼarqueologia, entre altres factors. «Un altre pas és ampliar lʼabast de la investigació i incloure més gens de la via de lʼoxitocina, o altres gens destacats en lʼevolució humana, com la dopamina», conclou la investigadora.

Article de referència:

Theofanopoulou, C.; Andirkó, A.; Boeckx, C.; Jarvis, E. D.; «Oxytocin and vasotocin receptor variation and the evolution of human prosociality», Comprehensive Psychoneuroendocrinology, maig de 2022. DOI: 10.1016/j.cpnec.2022.100139