Долговечность штаммов чумы связали с изменением одного гена

Ученые выяснили, что сделало бактерию чумы (Yersinia pestis) чрезвычайно жизнеспособной. Адаптация всего одного гена помогла ей выживать в течение тысячелетий, вызывая длительные эпидемии.

Yersinia pestis поражает людей с незапамятных времен. Наиболее известная форма заболевания – бубонная. Она передается через укусы инфицированных блох, реже через животных (собак и кошек). Попав в организм, бактерия поражает лимфатические узлы и начинает размножаться. В результате возникают болезненные, накопленные гноем образования – бубоны. Бактерия также может вызывать заражение крови (септическую чуму) и легочную инфекцию (легочную чуму).

Историки выделяют три наиболее крупных пандемии чумы. Это Юстинианова чума (542 – 750 годы нашей эры), которая на 40% сократила население Средиземноморья, Черная смерть XIII века, опустошившая Европу и Ближний Восток, и пандемия, начавшаяся в 1855 году в китайской провинции Юньнань. Ее жертвами стали около 12 миллионов человек. Она считалась активной до 1960 года. Эпидемии чумы возникают и по сей день, но благодаря достижениям современной медицины перестали быть такими масштабными и смертоносными.

Команда из Университета Макмастера в Онтарио (Канада) отметила, что одна из наиболее примечательных черт Y. pestis – долговечность. Штаммы Юстиниановой чумы исчезли только через 300 лет. Одна из двух линий Черной смерти появлялась волнами в течение 500 лет, другая стала предком всех современных штаммов.

Ученые проанализировали ген чумы, известный как pla. Образцы взяли как у древних, так и у современных жертв болезни. Удалось установить, что разные штаммы несут разное количество копий данного гена.

Эксперты ввели мышам бактерии с повышенным количеством pla. Это привело к более длительному периоду заболевания, но и более низкой (на 20%) смертности.

Среди древних геномов чумы (20 от первой пандемии чумы и 94 от второй) ученые выявили одну закономерность. Со временем, на более поздних стадиях пандемии, штаммы чумы постепенно теряли копии pla.

Ученые пришли к выводу, что данная адаптация делала инфекцию менее опасной для организма носителя. Пораженные существа, будь то люди или животные, жили дольше и, следовательно, могли передать инфекцию большему количеству окружающих. Это способствовало широкому распространению чумы.

Ученые намерены продолжать изучение штаммов чумы. Исследования позволят лучше понять, как изменения в геноме бактерии формировали ее вирулентность на протяжении всей истории. Сейчас чуму лечат антибиотиками, но некоторые штаммы уже начали проявлять тревожную устойчивость к лекарственным средствам, сообщает Nature.

Другое исследование показало, что чумой болели даже в Древнем Египте. Следы вируса обнаружили в мумии человека, жившего 3290 лет назад. Открытие показало, как чума распространялась на запад. Согласно исследованию, на момент смерти человек страдал от чумы в прогрессирующей стадии с тяжелыми симптомами.