Що допомогло вижити тим, хто уникнув «чорної смерті» – за результатами дослідження

За сім років «чорна смерть», найбільш смертоносний спалах чуми, забрала життя половини населення Європи в 14 столітті. Кому ж і як удалося вижити?

Відповісти на це питання допомогли розкопки чумних ям, що проходили в Іст-Смітфілді у Лондоні. Масштабні поховання там зафіксовано у 1348-1349 роках. Аналіз багатовікової ДНК жертв і тих, хто вижив після чорної смерті, виявив ключові генетичні відмінності, які допомогли деяким людям пережити спалах інфекції. Результати дослідження опубліковані у журналі Nature.

Вчені стверджують, що на боці тих, хто вижив у смертоносній пандемії, був не тільки успіх, а й генетична особливість. Ці відмінності, які врятували половину людства від вірної смерті, і сьогодні формують імунну систему людини. Однак якщо тоді вони допомогли захиститися від чуми, то сьогодні їх пов’язують із уразливістю їхніх власників до аутоімунних захворювань – хвороби Крона, наприклад, і ревматоїдного артриту, кажуть автори дослідження. Один з них, професор генетичної медицини університету Чикаго Луїс Баррейро, пояснює:

«Ми нащадки тих, хто пережив минулі пандемії… і розуміння еволюційних механізмів, які сприяли нашому виживанню, не лише важливе з наукової точки зору, але також може дати інформацію про механізми та генетичні детермінанти сьогоднішньої сприйнятливості до хвороб».

Дослідження, як розповідає CNN Греціятривало сім років і включало вилучення ДНК, виділеної з трьох різних груп скелетних останків, виявлених у Лондоні та Данії: жертв чуми, тих, хто помер до Чорної смерті, та тих, хто помер між 10 та 100 роками після епідемії смертоносної інфекції.

Більше 300 зразків надійшли з Лондона, особливо сильно потерпілого від чуми міста, включаючи людей, похованих у чумних ямах Іст-Смітфілд, які використовувалися для масових поховань у розпал епідемії у 1348-1349 роках. Ще 198 зразків було взято з останків, похованих у п’яти місцях у Данії. ДНК витягувалася з коріння зубів піддослідних. Вчені змогли також перевірити наявність у них бактерії, що викликає чуму (Yersinia pestis). Дослідники шукали ознак генетичної адаптації до захворювання. Професор антропології Університету Макмайстра в Гамільтоні (Онтаріо) Хендрік Поінар каже:

«Це довгий процес, але, зрештою, ви секвенує гени тих людей, які жили до, під час і після чуми, і ви можете запитати: чи відрізнялися гени однієї популяції від того, що несла інша популяція?».

В результаті виконаної роботи команда визначила варіант певного гена, відомого як ERAP2, який, як передбачається, має сильний зв’язок із чумою. До Чорної смерті варіант ERAP2, що захищає від чуми, було виявлено у 40% людей, включених до лондонського дослідження. Після Чорної смерті це було 50%. У Данії відсоткова різниця була більш вираженою – вона змінилася з 45% зразків, похованих до чуми, до 70%, похованих після пандемії.

Поки що вчені не можуть однозначно сказати, чому цей варіант забезпечує захист. Однак їхні лабораторні експерименти з клітинами, що культивуються, показали, що у людей з варіантом ERAP2 імунна клітина, відома як макрофаг, продукує зовсім іншу відповідь на чумну бактерію Yersinia pestis, пояснив Баррейро. Макрофаги людей із цим варіантом краще вбивали бактерії в лабораторних експериментах, ніж макрофаги людей без нього.

«Ми не знаємо, чи захищає він, як і раніше, від чуми, враховуючи, що кількість випадків захворювання в нинішніх популяціях дуже низька, але ми припустили, що це має бути зроблено».

Можливо також, що варіація ефективна і проти інших патогенів, хоча це не входило до мети дослідження. Недоліком цього варіанта є те, що він пов’язаний з більшою сприйнятливістю до аутоімунних захворювань, таким як хвороба Крона, коли імунна система стає надактивною. Баррейро підкреслює:

«Це говорить про те, що населення, яке пережило Чорну смерть, заплатило свою ціну, яка полягає в тому, щоб мати імунну систему, яка підвищує нашу сприйнятливість до реакції проти себе».

За словами вченого, малоймовірно, що спалах Covid-19 аналогічно змінить імунну систему. В основному тому, що хвороба вбиває людей після їхнього репродуктивного віку, а це означає, що навряд чи гени, що забезпечують захист, перейдуть до наступного покоління. Професор кафедри екології та еволюційної біології університету Арізони Девід Енарт зазначає, що ця зміна в генетичному складі, що відбувається протягом десятиліть, є рідкісним прикладом швидкого природного відбору:

«Вузький проміжок часу, з якого було взято зразки, і велика кількість проаналізованих зразків є ключовими моментами дослідження, що дозволяє авторам точно датувати природний відбір. Хоча біологи-еволюціоністи раніше ставили питання про можливість природного відбору під час Чорної смерті, належне дослідження було б неможливим без цієї точної датування багатьох зразків».

Source link