Evolutionary genetics of Behcet's disease

Abstract

Behcet’s Disease (BD) is an auto-immune/autoinflammatory complex disease that causes inflammation of the blood vessels. The underlying cause of BD is unknown. The highest prevalence is seen in populations along the ancient silk road, raising the possibility that it may have its origins along these historic trade routes. The genetic makeup that increases BD susceptibility in modern populations might have been advantageous for certain environmental stress factors such as resistance to infections and pathogens. Such an advantage is expected to leave signs of selection on the genes associated with BD. We have observed a possible recent selection on HLA-B as suggested in previous reports, but recent selection signature was not unique to HLA-B, 14 other BD-associated genes also showed recent selection including other MHC loci such as HLA-G, and other genes such as KCKN9 and NOD2 showed even a stronger selection than HLA-B. Results indicate that the BD alleles are not specific to East Asians. They are present in other world populations with appreciable frequencies. This shows that there is no selection favouring specifically these variants in populations with high BD prevalence. In conclusion, a variety of evolutionary processes have shaped the genetic diversity in BD risk genes, and it is difficult to understand the precise mechanisms of selection that underlie these processes. There are some common genes with BD and other inflammatory diseases. Consequently, our findings may not only apply to BD but also to other inflammatory illnesses in general.

Behçet Hastalığı (BH), damarların iltihaplanmasına neden olan kompleks bir otoimmün/otoinflamatuar hastalıktır. BH’nin nedenleri bilinmemektedir. Hastalığın en sık görüldüğü popülasyonlar antik ipek yolu üzerindeki popülasyonlardır, bu da hastalığın kökeninin bu antik ticaret yoluna dayanma ihtimalini arttırır. Eğer, hastalığa neden olan genler seçilim geçirdiyse, bu seçilim bizi çeşitli patojenler ve bulaşıcı hastalıklar gibi stres faktörlerine karşı koruma amaçlı ortaya çıkmış olabilir. Böylesine bir seçilimin de izlerini BH ile ilişkilendirilmiş genlerde bulmayı bekleriz. Bu çalışmanın amacı BH’nin nötral veya seçilimsel süreçlerden nasıl etkilendiğini bulmaktır. Çalışmamızda HLA-B üzerinde önceki çalışmalarda da belirtildiği üzere bir seçilim tespit ettik, ancak seçilim izi sadece HLA-B’ye özgü değildi. HLA-B dışında BH ile ilişkilendirilmiş 14 genin daha seçilim geçirdiğini gördük. Bu seçilim izlerinden bazıları HLA-G gibi MHC lokusunda bulunan genlerdeyken, MHC lokusu dışında bulunan KCNK9 ve NOD2 gibi bazı genler HLA-B’den daha büyük bir seçilim izi göstermekte. Sonuçlar, BH alellerinin sadece BH’nin görüldüğü popülasyonlara özgü olmadığını, aksine diğer dünya popülasyonlarında da kayda değer bir miktarda bulunduğunu göstermekte. Bu da BH’nin sık görüldüğü popülasyonlarda BH alellerini özellikle destekleyen bir seçilim olma olasılığını düşürmekte. Çeşitli evrimsel süreçler, BH genlerindeki genetik çeşitliliği şekillendirmiştir ve bu süreçlerin altında yatan seçilim mekanizmalarını kesin olarak anlamak zordur. BH diğer inflamatuar hastalıklarla ortak bazı genlere sahip. Sonuç olarak, bulgularımız sadece BH için değil, genel olarak diğer inflamatuar hastalıklar için de geçerli olabilir.