Najstariji poznati dokazi o kugi otkrivaju smrtonosni utjecaj bolesti prije 5.500 godina

Rani sojevi kuge, detaljno opisani u novoj studiji objavljenoj u srijedu u časopisu Nature, mogli bi biti najstariji poznati dokaz bolesti kod ljudi.

Kugu uzrokuje bakterija Yersinia pestis i dovela je do nekih od najrazornijih epidemija bolesti u ljudskoj historiji, uključujući i zloglasnu Crnu smrt u 14. stoljeću, koja je ubila otprilike 25 miliona ljudi tokom pet godina. Prije otkrića novoidentificiranog soja, neki od najranijih poznatih sojeva Yersinia pestis povezanih s bubonskom kugom datirani su na period od prije oko 3.800 godina.

Ranije se činilo da stariji sojevi nisu imali genetske osobine koje su im omogućavale širenje, što je navelo naučnike na pomisao da rane kuge vjerovatno neće izazvati epidemije. S obzirom na oskudne dokaze o drugim smrtonosnim prethodnicima bolesti, naučnici su doveli u pitanje kada i gdje je bakterija nastala prije nego što se proširila sa ranih vrsta stoke poput ovaca i zaraženih buha na ljude.

Novootkriveni soj gotovo odmah je izgleda dodao obrat priči. Istraživači su na njega naišli dok su pokušavali riješiti još jednu zagonetku u posmrtnim ostacima lovaca-sakupljača sahranjenih na grobljima u regiji Bajkalskog jezera. Dva najveća groblja sadržavala su neuobičajeno veliki broj djece i mladih adolescenata čiji posmrtni ostaci nisu imali nikakvu traumu ili očigledan uzrok smrti.

Analiza drevne DNK unutar ostataka otkrila je neočekivano prisustvo bakterije kuge kod 18 od 46 osoba iz malih, mobilnih zajednica - kao i genetski faktor koji je mogao povećati težinu infekcije.

Stručnjaci kažu da ovi nalazi doprinose rastućem broju dokaza koji ukazuju na to odakle je kuga mogla nastati, a također dovode u pitanje ideje o tome šta je omogućilo njeno širenje.

„Lovci-sakupljači se stalno kreću po krajoliku“, rekao je glavni autor studije Ruairidh Macleod, istraživač na britanskom Univerzitetu Oxford, tokom konferencije za novinare u utorak na kojoj su razmatrani rezultati.

„Teorija je da zarazne bolesti ne mogu zaista da se šire i uništavaju čitave zajednice na ovaj način. Obično, ako se neko razboli, preseliće se negdje drugdje. Činjenica da se ovo dešava u izolovanoj grupi prahistorijskih lovaca-sakupljača dovodi u pitanje tu epidemiološku teoriju.

Neočekivana epidemija

Arheolozi su decenijama iskopavali četiri drevna groblja oko Bajkalskog jezera. Regija je bila bogata resursima, uključujući vode za ribolov, a groblja pokazuju da su lovci-sakupljači generacijama sahranjivali svoje mrtve u blizini - možda kako bi prisvojili regiju za sebe, rekao je Macleod.

Autori studije su kombinovali napredno sekvenciranje DNK genetskog materijala, dubinska arheološka istraživanja i radiokarbonsko datiranje kako bi dobili potpunu sliku onoga što se dogodilo u regiji prije hiljada godina.

„Postojali su vrlo jasni radiokarbonski dokazi da se ovaj masovni smrtni slučaj dogodio u vrlo, vrlo kratkom vremenskom periodu“, rekao je Macleod, „tako da se sve ove smrti događaju istovremeno jedna s drugom.“

Genetska istraživanja su bacila svjetlo na srodstvo između djece i odraslih sahranjenih na grobljima.

Ponekad su braća i sestre, roditelji i djeca sahranjivani zajedno, što ukazuje na to da se bolest prenosila s jednog člana porodice na drugog dok su se brinuli jedni o drugima - i na nedostatak razumijevanja kako se bolest širi, rekao je koautor studije Eske Willerslev, evolucijski genetičar i profesor na danskom Univerzitetu u Kopenhagenu i britanskom Univerzitetu u Cambridgeu.

Drugi grobovi prikazuju rođake koji su sahranjeni odvojeno, vjerovatno zato što su umrli tokom različitih talasa bolesti, prema studiji. Vjeruje se da su se u toj regiji dogodile dvije epidemije u razmaku od nekoliko stotina godina, pokazalo je istraživanje.

„Autori su u stanju da otkriju vjerovatno infekcije Y. pestis po stopi od 39% na istraženim grobljima - ovo je zapanjujuće visoko i svakako ima potencijal da prepiše način na koji razumijemo rane infekcije patogenom“, rekao je Ian Light-Maka, postdoktorski saradnik na Institutu Max Planck za biologiju infekcija u Berlinu.

„Prethodna istraživanja su otkrila samo ono što se čini kao sporadične, relativno izolirane infekcije najranijih verzija Y. pestis bez uvjerljivih dokaza o lancima prijenosa s čovjeka na čovjeka, ali skupovi podataka su možda jednostavno bili previše nepotpuni da bi se to procijenilo kao mogućnost. Ova studija to mijenja.“

Light-Maka, koja nije bila uključena u studiju, također je upozorila da, iako je prijenos s čovjeka na čovjeka vjerovatan, potrebna su daljnja istraživanja na različitim lokacijama tokom tog vremenskog perioda kako bi se to potvrdilo.

Istraživači su uspjeli izdvojiti drevne bakterijske genome iz zuba, što ukazuje na to da je jedinstveni soj kuge nastao prije 5.700 godina. Razlikuje se od drugih poznatih sojeva kuge, i drevnih i modernih, rekli su istraživači.

Genomi su također otkrili jedinstveni superantigen, ili mikrobni toksin koji može povećati težinu infekcije i aktivirati ekstremne imunološke odgovore - onaj koji je, čini se, pretežno pogodio djecu između 7 i 11 godina.

„Zaista dirljiv primjer je ovaj grob gdje vidimo tri vrlo mlade djevojčice koje su vjerovatno umrle u isto vrijeme“, rekao je Macleod. „Ovo očito ima vrlo tragičan utjecaj na djecu, posebno u zajednicama.“ Djevojčice su bile rođakinje, a dvije su bile braća i sestre, najmlađa je imala 4 ili 5, a najstarija vjerovatno 9 godina.

„Ovo otkriće mijenja naše razumijevanje najranijih epidemija kuge: Čak i prije nego što je bakterija razvila efikasan način prijenosa putem buha, ovi drevni sojevi su, čini se, nosili snažnu kombinaciju faktora virulencije koji su mogli učiniti infekciju vrlo smrtonosnom“, rekao je glavni autor studije Martin Sikora, populacijski genetičar i vanredni profesor na Univerzitetu u Kopenhagenu.

Superantigen je također prisutan kod moderne Yersinia pseudotuberculosis, infekcije koja se prirodno javlja kod životinja. Ljudi se mogu zaraziti konzumiranjem sirove ili nedovoljno termički obrađene kontaminirane hrane ili netretirane vode za piće, što bi moglo pružiti tragove i o najranijem načinu prenošenja kuge.

Praćenje širenja kuge

Kako su se lovci-sakupljači uopšte zarazili? Autori studije su utvrdili da je to vjerovatno bilo preko velikih glodara zvanih mrmoti, koji imaju dugu evolucijsku istoriju prenošenja bakterije koja uzrokuje kugu. Mrmoti ostaju primarna vrsta u regiji koja i dalje može uzrokovati slučajeve kuge.

Žrtve kuge su vjerovatno lovile, gule kožu i klale mrmote zbog mesa i krzna, što bi članove zajednice izložilo bakterijama, rekao je Macleod. U grobovima su pronađeni i privjesci u obliku zuba mrmota.

„Vjerujemo da su mrmoti najstarija vrsta rezervoara kuge“, rekao je Macleod. „To je u skladu s hipotezom da je kuga nastala u ovom dijelu svijeta.“

Neki istraživači vjeruju da je kuga nastala u centralnoj ili sjeveroistočnoj Aziji prije nego što se proširila po Evroaziji - mnogo prije porasta poljoprivrede, guste naseljenosti ili prenaseljenih gradova povezanih s kasnijim epidemijama, rekli su autori studije.

„Ovo istraživanje ilustruje ogromnu složenost ekologije drevne kuge detaljno pokazujući kako su zoonoze harale više od poljoprivrednih kultura“, rekao je dr. Taylor Hermes, docent na odsjeku za antropologiju Univerziteta u Arkansasu. Hermes je istraživao prenošenje drevne kuge širom Centralne Azije, ali nije bio uključen u ovu studiju.

„To odražava kako su drugi načini života, bilo da se radilo o lovcima-sakupljačima ili nomadskim stočarima, igrali glavnu ulogu u evoluciji bolesti kroz svoje vitalne, ali ponekad i smrtonosne odnose sa životinjama“, napisao je Hermes u e-poruci.

Ali mnoge misterije ostaju vezane za kugu, uključujući i to kako se tako brzo proširila sjevernom Evroazijom.

„Nakon izbijanja zaraze kod lovaca-sakupljača na Bajkalskom moru, koji su i kulturno i genetski izolirani od populacija koje nisu lovci-sakupljači, pojavljuje se u sjevernoj Evropi tek 200-300 godina kasnije“, napisao je Macleod u e-poruci. „Je li se to dogodilo zaista brzim prijenosom preko divljih životinja, od prelijevanja infekcija na ljude na oba kraja? Koliko je bio uključen prijenos s čovjeka na čovjeka?“

Praćenje drevnog puta kuge ključno je za razumijevanje kako se patogeni razvijaju tokom vremena - posebno s obzirom na to da se slučajevi kuge i dalje javljaju svake godine, rekao je Willerslev.

╰┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad