Novo odkritje, ki spreminja razumevanje ene najbolj smrtonosnih bolezni v zgodovini

Kuga je ena najbolj uničujočih bolezni v človeški zgodovini, vendar pa zgodnji sevi bakterije Yersinia pestis, povzročiteljice kuge, vse do obdobja pred približno 3.800 leti niso imeli značilnosti, ki bi omogočili njihovo širjenje in razvoj v nalezljivo, obliko bolezni.

Vsaj tako so znanstveniki mislili do sedaj. Starodavna DNK, ki so jo raziskovalci pridobili iz pokopališč v jugovzhodni Sibiriji, pa je razkrila doslej neznane seve kuge, ki so pred 5.500 leti smrtonosno prizadeli skupino ljudi.

Zgodnji sevi kuge, opisani v novi študiji, ki je bila v sredo objavljena v reviji Nature, bi tako lahko predstavljali najstarejši doslej znani dokaz o tej bolezni pri ljudeh.

Nov sev prinesel nepričakovan obrat

Kugo povzroča bakterija Yersinia pestis, ki je bila odgovorna za nekatere najbolj uničujoče izbruhe bolezni v človeški zgodovini, med drugim tudi za zloglasno pandemijo črne smrti v 14. stoletju, ki je v petih letih po nekaterih ocenah zahtevala 25 milijonov življenj.

Pred odkritjem na novo identificiranega seva so bili nekateri najzgodnejši znani sevi bakterije Yersinia pestis, povezani z bubonsko kugo, datirani v obdobje pred približno 3.800 leti. Starejši sevi naj bi bili brez genetskih značilnosti, ki so omogočile njihovo širjenje, zato so znanstveniki menili, da zgodnje oblike kuge verjetno niso povzročale večjih izbruhov.

Ker je bilo dokazov o drugih smrtonosnih predhodnikih bolezni malo, so se raziskovalci spraševali, kdaj in kje je bakterija sploh nastala, preden se je prek živine, kot so ovce, in okuženih bolh razširila na ljudi.

Novo odkriti sev pa je v zgodbo vnesel nepričakovan preobrat. Raziskovalci so nanj naleteli med reševanjem druge uganke, povezane z ostanki lovcev in nabiralcev, pokopanih na pokopališčih v območju Bajkalskega jezera. Na dveh največjih pokopališčih so našli nenavadno veliko število otrok in mlajših mladostnikov, pri katerih na posmrtnih ostankih ni bilo zaznati nobenih poškodb ali očitnega vzroka smrti.

Raziskovalcem je uspelo iz zob izluščiti starodavne bakterijske genome, analiza starodavne DNK v posmrtnih ostankih pa je razkrila nepričakovano prisotnost bakterije kuge pri 18 od 46 posameznikov iz teh majhnih, mobilnih skupnosti.

Po mnenju strokovnjakov ugotovitve ponujajo nove dokaze o možnem izvoru kuge ter hkrati postavljajo pod vprašaj dosedanje predstave o tem, kaj je omogočilo njeno širjenje.

"Lovci in nabiralci so se nenehno premikali po pokrajini," je po pisanju CNN na torkovi novinarski konferenci ob predstavitvi rezultatov povedal vodilni avtor študije Ruairidh Macleod, raziskovalec na Univerzi v Oxfordu. "Prevladujoča teorija pravi, da nalezljive bolezni v takšnih okoliščinah težko opustošijo celotne skupnosti. Običajno naj bi se bolni posamezniki preprosto preselili drugam. Dejstvo, da opažamo takšen pojav v izolirani skupini prazgodovinskih lovcev in nabiralcev, pa postavlja pod vprašaj to epidemiološko teorijo," je dodal.

Nepričakovan izbruh

Arheologi že desetletja izkopavajo štiri starodavna pokopališča v okolici Bajkalskega jezera. Območje je bilo bogato z naravnimi viri, vključno z vodami, bogatimi z ribami, pokopališča pa kažejo, da so lovci in nabiralci svoje mrtve pokopavali v bližini skozi več generacij, morda tudi zato, da bi s tem simbolično utrjevali svojo pravico do tega ozemlja, je pojasnil Macleod.

Avtorji študije so združili napredno sekvenciranje DNK, podrobne arheološke raziskave in radiokarbonsko datiranje, da bi ustvarili celovito sliko dogajanja v tej regiji pred tisočletji. "Radiokarbonski dokazi so zelo jasno pokazali, da se je ta dogodek množične smrtnosti zgodil v zelo, zelo kratkem časovnem obdobju," je dejal Macleod in dodal: "Vse te smrti so se torej zgodile sočasno."

Genetske raziskave pa so osvetlile sorodstvene vezi med pokopanimi na teh pokopališčih. V nekaterih primerih so bili skupaj pokopani bratje in sestre ter starši z otroki, kar nakazuje, da se je bolezen prenašala med družinskimi člani, ko so skrbeli drug za drugega. To hkrati kaže tudi na pomanjkljivo razumevanje načinov širjenja bolezni, je pojasnil soavtor študije Eske Willerslev, evolucijski genetik in profesor na Univerzi v Københavnu ter Univerzi v Cambridgeu.

V drugih grobovih so našli sorodnike, pokopane ločeno, kar po ugotovitvah študije verjetno pomeni, da so umrli v različnih valovih bolezni. Raziskovalci menijo, da sta se v tej regiji pojavila dva izbruha kuge, med katerima je minilo nekaj sto let.

"Avtorji so na preučevanih pokopališčih zaznali verjetne okužbe z bakterijo Yersinia pestis pri kar 39 odstotkih posameznikov. To je osupljivo visok delež, ki ima nedvomno potencial, da korenito spremeni naše razumevanje zgodnjih okužb s tem povzročiteljem," pa je po pisanju CNN dejal Ian Light-Maka, podoktorski raziskovalec na Inštitutu Maxa Plancka za biologijo okužb v Berlinu.

"Prejšnje raziskave so odkrile le navidezno sporadične in razmeroma osamljene okužbe z najzgodnejšimi različicami bakterije, brez prepričljivih dokazov o verigah prenosa med ljudmi. Vendar pa so bili dosedanji podatkovni nabori morda preprosto preveč nepopolni, da bi lahko to možnost ustrezno ocenili. Ta študija to spreminja," je dodal raziskovalec, ki pri omenjeni raziskavi sicer ni sodeloval. Ob tem je opozoril, da je prenos bolezni s človeka na človeka sicer verjeten, vendar bodo za dokončno potrditev potrebne dodatne raziskave na drugih najdiščih iz istega časovnega obdobja.

"To odkritje spreminja naše razumevanje najzgodnejših izbruhov kuge. Še preden je bakterija razvila učinkovit prenos prek bolh, so ti starodavni sevi očitno že nosili močno kombinacijo dejavnikov virulence, zaradi katerih je bila okužba lahko izjemno smrtonosna," je dejal višji avtor raziskave Martin Sikora, populacijski genetik in izredni profesor na Univerzi v Københavnu.

Kako so se lovci in nabiralci sploh okužili?

Po ugotovitvah avtorjev študije naj bi bili glavni vir okužbe veliki glodavci, imenovani svizci, ki imajo dolgo evolucijsko zgodovino kot prenašalci bakterije, ki povzroča kugo. Svizci ostajajo ena glavnih živalskih vrst v tej regiji, povezanih s posameznimi primeri kuge še danes.

Žrtve kuge so svizce verjetno lovile, odirale in razkosavale zaradi mesa in krzna, pri čemer so bili člani skupnosti izpostavljeni bakteriji, je pojasnil Macleod. V grobovih so namreč našli tudi obeske, izdelane iz svižčevih zob.

Nekateri raziskovalci pa menijo, da je kuga nastala v osrednji ali severovzhodni Aziji in se nato razširila po Evraziji, in sicer bistveno prej pred nastankom kmetijstva, goste poselitve, ki ju običajno povezujemo s poznejšimi izbruhi bolezni, so poudarili avtorji študije.

"Ta raziskava nazorno prikazuje izjemno zapletenost ekologije starodavne kuge, saj podrobno razkriva, kako so zoonotske bolezni pustošile tudi zunaj poljedelskih družb," je povedala dr. Taylor Hermes, docentka na Oddelku za antropologijo Univerze v Arkansasu. Hermes sicer preučuje širjenje starodavne kuge po Srednji Aziji, vendar pri tej raziskavi ni sodelovala. "Raziskava odmeva tudi v širšem kontekstu, saj kaže, kako so različni načini življenja, bodisi lovsko-nabiralski bodisi nomadsko-pastirski, igrali pomembno vlogo pri evoluciji bolezni zaradi svojih ključnih, a včasih tudi smrtonosnih odnosov z živalmi," je še pojasnila za CNN.

Toda o kugi ostaja še veliko neodgovorjenih vprašanj, med drugim tudi to, kako se je lahko tako hitro razširila po severni Evraziji. Sledenje starodavni poti širjenja kuge pa je ključno za razumevanje razvoja povzročiteljev bolezni skozi čas, še posebej zato, ker se primeri kuge pojavljajo še danes.