Генетический анализ зуба древней мумии, найденной в высокогорье Боливии, позволил ученым впервые идентифицировать бактерию Streptococcus pyogenes в доколумбовой Америке. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, доказывает, что скарлатина и другие опасные стрептококковые инфекции терзали местное население задолго до того, как на континент ступила нога первого европейского колонизатора.
Guido Valverde/Eurac Research
Мумифицированные останки принадлежали молодому мужчине из числа коренных народов. Он жил в период между 1283 и 1383 годами.
Ранее идея о том, что Христофор Колумб и его последователи занесли в Америку болезни, которые стали причиной массового сокращения коренного населения, была распространена в науке.
Мумифицированные останки принадлежали молодому мужчине из числа коренных народов. Он жил в период между 1283 и 1383 годами, в так называемый поздний промежуточный период. Вероятно, его череп был обнаружен в чульпе - традиционной для Анд погребальной башне, где тела мумифицировались естественным образом благодаря экстремальной сухости и холоду высокогорья.
Исследователи из итальянского центра Eurac Research не планировали искать именно скарлатину. Они применяли метод "непредвзятого" анализа: вместо того чтобы охотиться за конкретным вирусом, ученые секвенировали всю ДНК, сохранившуюся в зубе, включая генетический материал самого человека и всех микроорганизмов, обитавших в его теле. Среди множества бактерий неожиданно часто стали попадаться фрагменты Streptococcus pyogenes.
Чтобы восстановить облик древнего патогена, микробиологи использовали сложный метод сборки генома de novo. Его можно сравнить с попыткой собрать пазл из миллионов кусочков, не имея перед глазами картинки на коробке.
Ученые намеренно не использовали современные штаммы бактерии в качестве эталона, чтобы избежать предвзятости. Это позволило им выявить генетические варианты, которые сегодня могли уже исчезнуть.
Результат поразил команду: древний штамм оказался удивительно развитым. Несмотря на возраст в 700 лет, бактерия уже обладала большинством патогенных генов, которые мы видим сегодня. Это означает, что даже в XIV веке этот микроорганизм был способен вызывать не только легкую ангину или скарлатину, но и смертельно опасные состояния: токсический шок, ревматизм и некротизирующий фасциит (болезнь, "пожирающую" плоть).
Чтобы понять, насколько уникальна эта находка, авторы исследования изучили другие доступные базы данных древней ДНК. Выяснилось, что этот патоген преследовал человечество буквально повсюду. Его следы обнаружили в останках людей, живших в Европе 4000 лет назад, и даже у африканских горилл в образцах двухвековой давности.
Генетический анализ показал, что современные линии этой бактерии разошлись примерно 5000 лет назад. Этот тайминг не случаен: именно тогда люди начали массово переходить к оседлому образу жизни, строить города и жить в тесном контакте друг с другом. Такая скученность стала идеальным инкубатором для эволюции стрептококка.
Скарлатина долгое время считалась побежденной болезнью - в середине XX века гигиена и антибиотики свели ее на нет. Однако в последние годы во всем мире фиксируется резкий всплеск заболеваемости, вызванный новыми, более агрессивными штаммами.
Изучение "боливийского" штамма помогает врачам понять эволюционную стратегию бактерии. Зная, какие гены патогенности сохранялись тысячелетиями, а какие появились недавно, ученые могут точнее предсказать, как болезнь будет вести себя в будущем и какие механизмы защиты она может выработать против современных лекарств.
Подпишитесь на нас в Dzen
Новости о прошлом и репортажи о настоящем