Kuga je jedno od najzloglasnijih ubojica u povijesti - ali čini se da smo podcijenili njezinu strašnu žrtvu. DNK dokazi upućuju na to da su bakterije koje uzrokuju kugu zarazile ljude tisućama godina ranije nego što se ranije vjerovalo i vjerojatno su prouzročile bezbroj više smrti.
Povezani sadržaj
- Pitajte Smithsoniana: Je li svijet zaslužan za još jednu masovnu epidemiju kuge?
- Pogledajte kako se kuga progurala kroz London
- Pandemija kuge može biti vođena klimom, a ne štakorom
Studija genoma također otkriva mnogo o tome kako se kuga razvila iz relativno dobroćudne bakterije u učinkovitog ubojicu koji će pustošiti diljem svijeta.
Tri razarajuća izbijanja prethodno su povezana povijesnim zapisima i DNK studijama kuge. Prva pandemija započela je Justinijinom kugom oko 541. godine i ubila do 100 milijuna ljudi. Druga pandemija obuhvaćala je Crnu smrt iz 14. stoljeća, odgovornu za ubojstvo oko 30 do 50 posto Europljana. A Treća pandemija, koja je nastala u Kini tijekom 1850-ih, trajala je do sredine 20. stoljeća.
No, kada su istraživači sekvencionirali DNK iz zuba ljudi iz brončanog doba iz Euroazije, otkrili su genetske znakove bakterije koja uzrokuje kugu, Yersinia pestis, kod 7 od 101 ispitane jedinke. To znači da je kuga zarazila ljude prije najmanje 4.800 godina - nekih 3.300 godina ranije nego što je poznato iz povijesnih zapisa.
Nadalje, tim je također otkrio da tijekom tih ranih stoljeća bakterija još nije stekla sićušne, ali ključne genetske mutacije koje su stvorile legendarne bičeve.
„Bakterija kuga vrlo je slična svome pretku, bakteriji Y. pseudotuberculosis“, objašnjava koautor Simon Rasmussen, sa Danskog tehničkog sveučilišta. "Ali taj predak nije toliko štetan. Ako ga pojedete, osjećat ćete se loše, ali od toga nećete umrijeti. Pa kako bi bakterija koja je štetna, ali nije smrtonosna, evoluirala u jednu od najsmrtonosnijih koja je ikada postojala za ljude? "
Povijesne pandemije kuge poput Crne smrti uglavnom su se širile kada su ljudi dijelili bliske četvrti sa štakorima koji su prevozili zaražene buhe. Kada buva pije krv zaražene životinje, bakterije kuge ulaze u crijeva buva, gdje ne samo da rastu, već i blokiraju crijeva, tako da buva postaje izuzetno gladna. To potiče buhe da posegnu i ugrize više domaćina - i na taj način isporuče više bakterija od kuge.
Žrtve kuge još u željeznom dobu bile su zaražene bakterijama Y. pestis koji imaju gen Yersinia mišji toksin ili ymt, koji je potreban da štetočina preživi unutar crijeva buva. No, nova analiza gena, koja se ovog tjedna pojavila u Cellu, pokazuje da bakterijama bronzanog doba nedostaje ova mutacija, pomažući u preciziranju vitalnog evolucijskog trenutka.
"Ovdje možemo izravno identificirati kada se to dogodilo, kada je ova bakterija prešla iz nemogućnosti življenja buha do ovog vrlo važnog dijela svog načina života. To nam mnogo govori o tome kako se patogena bakterija razvija u postaje još opasnijom “, kaže Rasmussen.
Skenirajuća elektronska slika buhe. (Centri za kontrolu i prevenciju bolesti) Drevnijim bakterijama također je nedostajala mutacija koja je omogućila da se infekcija proširi iz pluća na druga tkiva poput limfnih čvorova, napominje Rasmussen.
"Dakle, u to vrijeme imamo vrstu posredne kuge", kaže on. "Ovi sojevi brončanog doba nisu mogli izazvati bubonsku kugu, ali su uzrokovali septičku kugu u krvi i pneumoničnu kugu u plućima koje možete prenijeti zrakom kad kihnete ili kašljete."
Ranije ove godine, Wyndham Lathem, mikrobiolog sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta Northwestern University u Feinbergu, i njegovi kolege objavili su studiju koja pokazuje kako nisu tako smrtonosne bakterije mogle postati kuga. Koristili su mišje modele infekcije Y. pestis kako bi pokazali da je moguće da je bakterija u početku uzrokovala respiratorni oblik bolesti prije no što je stekla mutacije koje su stvorile bubonsku kugu i prijenos buha.
"Dakle, ono što sam bio uzbuđen kad sam čitao ovu studiju je da sada imamo dokaze koji podupiru tu hipotezu", kaže Lathem. "Ako se ovi sojevi iz brončanog doba ne mogu prenijeti buvama, ali ipak zaraze ljude, koja je vjerojatna bolest koja bi dobila? Mislim da je vrlo vjerojatno da će to biti pneumonična kuga. "
To ne znači da je inačica bolesti iz brončanog doba bila manje opasna, dodaje Rasmussen. "Kad dobijete pneumoničnu kugu, to je gotovo 100 posto smrtno. I danas se morate liječiti u roku od 24 sata ili je to samo zbogom. Tada je, naravno, bilo jednako smrtonosno i ljudi nisu ni znali da ih je uhvatila bolest ni odakle potječe. Sigurno je bilo zastrašujuće. "
Ipak, prijenos zrakom vjerojatno neće uspjeti stvoriti takve masovne kuge kojima je povijest kasnije svjedočila, možda ubijaju u selima, a ne na kontinentima, sugerira David Wagner sa Sveučilišta Sjeverna Arizona, koji je nedavno radio na sekvenciranju genoma Y. pestis s kuga Justinijana iz šestog stoljeća.
"Kad pomislim na kugu, to smatram bolešću glodara i buva", kaže on. "Ali što je činjenica da nije imao prijenos buha značio za bolesti ljudi? To je vjerojatno značilo da je to manje uobičajeno, a mislim da to govori i o važnosti prenošenja buva tijekom velikih pandemija. "
Ako se promatra ovog ožujka, arheolog radi na masovnoj grobnici pronađenoj u pariškom supermarketu, u kojoj se mogu nalaziti žrtve crne smrti. (PHILIPPE WOJAZER / Reuters / Corbis) Rasmussen i njegovi kolege također su koristili svoje podatke kako bi pratili kugu do njezinih genetskih korijena. Prema njihovim proračunima, zajednički predak svih poznatih sojeva Y. pestis bio je dio ljudske povijesti prije 5.783 godina.
"To se doba doista podudara s vremenom kada ljudi počinju živjeti u gradovima, napominje Rasmussen." To je vrsta topljenog okruženja s puno ljudi i životinja u kućama i vrlo loša higijena. Ljudi već dugo razmišljaju kako bi ovo okruženje moglo na neki način pomoći da se zaustavi evolucija mnogih ovih vrlo zaraznih ljudskih bolesti. "
Daljnjim praćenjem vremenske evolucije kuge može se otkriti je li bolest uključena u povijesne ljudske migracije. Na primjer, nedavna studija genomike stanovništva mnogih brončanih doba Eurajaca mnogih istih autora otkrila je dinamično razdoblje velikih migracija koje su pomogle oblikovanju trenutne demografije u Europi i Aziji.
"Je li priliv ljudi možda donio bolest? Ili su ljudi bježali od bolesti? "Pita Rasmussen.„ Trenutno o tome ništa ne možemo dokazati, ali možemo iznijeti teoriju da je kuga bila uključena u te migracije. "
A budući da je evolucija bolesti u tijeku, ova vrsta istraživanja je zanimljiva izvan povijesnih događaja, dodaje Lathem.
"I dalje učimo da male genetske promjene mogu imati ogroman utjecaj na zdravlje ljudi i bolesti", kaže on. "Ovdje imamo bakteriju koja je uspjela zaraziti ljude mnogo ranije nego što smo mislili, ali nedostajalo je nekoliko ključnih čimbenika koji bi mogli ograničiti njeno širenje na manje populacije. Ali onda samo uzima jedan gen i nekoliko mutacija i odjednom smo prešli iz malih lokalnih epidemija na globalne pandemijske infekcije. "
Za Lathema to je zaista važna poruka pri prenošenju: "Može biti da bi neka bolest, na primjer, ebola, mogla steći novi gen ili komad DNK, a zatim se širiti zrakom, a ne samo tjelesnom tekućinom. U takvom primjeru, mi bismo tada imali puno veći problem. "
