W szczątkach mężczyzny, który pięć tysięcy lat został pochowany na terenach dzisiejszej Łotwy naukowcy znaleźli najstarszy jak dotychczas szczep bakterii wywołujących dżumę. Analiza genetyczna ujawnia, że ta starożytna odmiana była prawdopodobnie mniej zaraźliwa i nie tak śmiertelna jak jej średniowieczna wersja.
Najstarszy znany szczep Yersinia pestis – bakterii odpowiedzialnej dżumę – został odkryty w szczątkach mężczyzny, który zmarł ponad 5000 lat temu. Okrycie, ogłoszone w czasopiśmie „Cell Reports” (DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109278), sugeruje, że szczep bakterii był prawdopodobnie częścią linii, która pojawiła się około 7000 lat temu, ponad 2000 lat wcześniej niż wskazywały dotychczasowe badania.
Chory na dżumę mężczyzna zmarł w wieku około 20-30 lat. Był jedną z dwóch osób, których szkielety wydobyto pod koniec XIX wieku w regionie zwanym Rinnukalns na dzisiejszej Łotwie. Jego szczątki sklasyfikowano jako „RV 2039” i wkrótce po ich wydobyciu zniknęły. Ponownie pojawiły się w 2011 roku, jako część kolekcji niemieckiego antropologa Rudolpha Virchowa. W międzyczasie w regionie Rinnukalns odkryto dwa kolejne pochówki z podobnego okresu, co w sumie daje cztery osoby pochodzące prawdopodobnie z tej samej społeczności zbieracko-łowieckiej.
Nowymi badaniami „RV 2039” zajął się Ben Krause-Kyora, kierownik laboratorium aDNA na Uniwersytecie w Kilonii w Niemczech. Wraz ze swoim zespołem pobrał próbki z zębów i kości wszystkich czterech pochowanych na terenach dzisiejszej Łotwy osób, by wykonać sekwencjonowanie ich genomów. Następnie uczeni przetestowali je pod kątem patogenów bakteryjnych i wirusowych. Byli zaskoczeni, gdy znaleźli Y. pestis w „RV 2039”.
Po zrekonstruowaniu genomu bakterii i porównaniu go z innymi starożytnymi szczepami, naukowcy ustalili, że przenoszony przez „RV 2039” szczep Y. pestis wydaje się być najstarszym znanym szczepem bakterii wywołujących dżumę. Uczeni sądzą, że obecny w szczątkach szczep to prawdopodobnie część linii, która pojawiła się około 7000 lat temu, zaledwie kilkaset lat po oddzieleniu się Y. pestis od swojej poprzedniczki, Yersinia pseudotuberculosis.
- Najbardziej zdumiewające jest to, że możemy przesunąć pojawienie się Y. pestis o 2000 lat wcześniej, niż sugerowały to dotychczasowe badania. Wydaje się, że jesteśmy naprawdę blisko odkrycia pochodzenia bakterii. Zaskakujące jest też to, że już na tym wczesnym szczepie widzimy mniej więcej pełny zestaw genetyczny Y. pestis i brakuje tylko kilku genów. Ale nawet niewielka zmiana w ustawieniach genetycznych może mieć dramatyczny wpływ na zjadliwość - mówi Krause-Kyora.
Dżuma przenoszona jest zwykle przez zainfekowane pchły, które uprzednio zakaziły się od chorych szczurów lub innych małych ssaków. Jak wskazują autorzy nowej publikacji, pradawny szczep Y. Pestis jest pozbawiony kluczowej rzeczy: genu, który jako pierwszy pozwolił pchłom działać jako wektory rozprzestrzeniające zarazę. Gen ten jest odpowiedzialny za skuteczne przenoszenie bakterii na człowieka. Pojawienie się tego genu mogło napędzać ewolucję Y. Pestis w kierunku bardziej śmiertelnej choroby.
Od czasów, w których żył „RV 2039”, bakterie Y. pestis potrzebowały ponad tysiąca lat, aby pozyskać wszystkie mutacje potrzebne do transmisji przez pchły. I nie jest jasne, w jakim stopniu „RV 2039” w ogóle doświadczył skutków zarazy. Analiza szczątków „RV 2039” sugeruje, że mężczyzna najprawdopodobniej zmarł z powodu infekcji bakteryjnej – chociaż naukowcy uważają, że przebieg choroby mógł być dość powolny. Uczeni ustalili, że w chwili śmierci miał dużą liczbę bakterii w swoim krwiobiegu, a we wcześniejszych badaniach na gryzoniach wykazano, że wysokie obciążenie bakteryjne Y. pestis wiązało się z mniej agresywnymi infekcjami. Ponadto osoby, w pobliżu których był pochowany, nie były zakażone.
Naukowcy sądzą, że ten pradawny szczep Y. pestis został prawdopodobnie przeniesiony bezpośrednio przez ugryzienie przez zarażonego gryzonia i prawdopodobnie nie rozprzestrzenił się poza zarażoną osobę.
Źródło: Cell Press, fot. Dominik Göldner, BGAEU, Berlin
