Исследователи установили, что чума существовала на 3300 лет раньше, чем считалось ранее

Ученые считают, что чума была распространена на 3300 лет раньше, чем считалось ранее. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell. 

Тесты ДНК зубов показывают, что чума существовала еще в бронзовую эпоху. Но потребовалось, по крайней мере, 1000 лет, чтобы бактерии прошли ключевые генетические изменения, которые позволили чумной палочке (Y. Pestis) распространяться через блох. 

Y. Pestis виновна в эпидемии чумы, которая произошла в 6-м веке и была названа Черной Смертью, так как тогда погибло 30-50% населения Европы. В середине 1300-х годов чума свирепствовала вновь, а третья пандемия в 1850 году опустошила Китай. Чума в Афинах, которая произошла почти 2500 лет назад, вызвала падение культуры Греции и подрыв римской армии. Небольшое количество случаев чумы происходят и в настоящее время, но в основном в сельской местности. Тем не менее, не было известно, что Y. Pestis вызывала ранние эпидемии, так как в костном материале старше 1500 лет не было найдено прямых молекулярных доказательств.

Ученые из университета Копенгагена в Дании изучили образцы ДНК зубов людей бронзового периода из Европы и Азии и открыли доказательства существования инфекции чумы примерно 4800 лет назад. Основываясь на этих выводах, исследователи из Университета Гетеборга в Швеции считают, что чума могла появиться значительно раньше.

Исследователи уже опубликовали изучение геномики населения Евразии бронзового периода (ок. 3000-1500 до н.э.), когда крупные миграции населения и сформировали основные части современной демографической структуры в Европе и Азии. Что вызывало эти миграции — было загадкой. Ученые предположили, что в этом виноваты крупные эпидемии. Люди спасались от болезней или двигались к местам, которые опустели после чумы. Возможно, это была Черная Смерть.

Чтобы выяснить это, исследователи изучили ДНК зубов 101 людей бронзового периода из Европы и Азии, полученных из музеев и археологических раскопок. Исследователи обнаружили Y. Pestis в ДНК семи лиц, датированных между 2794 г. — 951 г. до н.э. (ранний железный век). Эволюционный анализ показал, что у последнего общего предка все известные штаммы Y. Pestis были уже 5,783 лет назад, это на тысячи лет раньше, чем считалось ранее.

Тем не менее, в бронзовую эпоху чума еще не была в состоянии широко распространиться; так что же произошло в железном веке?

Два фактора объясняют распространение: один относится к иммунной системе, другой — к заразности. Ранние формы чумы были восприимчивы к иммунной системе. Старые следы показывают наличие жгутиков белка, которые помогали бактериям передвигаться. У млекопитающих иммунная система распознает жгутики и борется с ними.

В бронзовом веке у палочки чумы были признаки жгутиков, и иммунной системе было легче обнаружить их и победить. В железном веке генетическая мутация привела к потере жгутиков, и иммунной системе стало тяжелее ее обнаружить.

Во-вторых, у генома Y. Pestis еще не было гена под названием Yersinia — мышиный токсин (YMT), который защищает возбудителя внутри кишечника блох, тем самым позволяя чуме распространяться через вектор насекомых. К железному веку, 3,700-3,000 лет назад, ген YMT развился, и чума стала передаваться только через блох.

Старший автор исследования Эске Виллерслев (Eske Willerslev) говорит: «Мы обнаружили, что родословная Y. Pestis возникла и распространилась гораздо раньше, и мы сузили окно времени, когда она появилась. Это исследование открывает новые возможности для изучения эволюции заболеваний».

Исследователи планируют искать доказательства чумы и других переносимых с кровью бактерий и вирусов в других географических регионах и временных периодах. Они отмечают, что лежащие в основе эволюционные механизмы, которые изменили эволюцию Y. Pestis, возможно существуют и сегодня. Ученые надеются, что их работа увеличит понимание того, как будущие патогены могут возникнуть или стать более опасными.

В прошлом году Medical Insider сообщал, что в Колорадо выявлены три случая легочной чумы.

Подробнее в научной статье:

Rasmussen et al. Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago // Cell — 2015