Czarna śmierć nadal wpływa na ludzki układ odpornościowy

Zapisz się na biuletyn CNN Wonder Theory. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o niesamowitych odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
–

Czarna Plaga, najbardziej niszczycielska na świecie epidemia dżumy, zabiła połowę populacji średniowiecznej Europy w ciągu siedmiu lat w XIV wieku, zmieniając bieg historii ludzkości.

Ale co z osobami, które przeżyły to, co pozostaje największym śmiertelnym wydarzeniem, jakie kiedykolwiek zarejestrowano? Nowe badanie opublikowane w środę W czasopiśmie Nature zauważa, że ​​to więcej niż szczęście decydowało o tym, kto żył, a kto umarł.

Według badań opublikowanych w czasopiśmie Nature, analiza wielowiekowego DNA zarówno ofiar czarnej śmierci, jak i tych, którzy przeżyli, zidentyfikowała kluczowe różnice genetyczne, które pomogły ludziom przetrwać zarazę.

Badania wykazały, że te różnice genetyczne nadal kształtują ludzki układ odpornościowy, ponieważ geny, które kiedyś zapewniały ochronę przed zarazą, są teraz powiązane z większą podatnością na choroby autoimmunologiczne, takie jak reumatoidalne zapalenie stawów i choroba Leśniowskiego-Crohna.

„Jesteśmy potomkami tych, którzy przeżyli epidemie w przeszłości… a zrozumienie mechanizmów ewolucyjnych, które przyczyniły się do naszego przetrwania, jest ważne nie tylko z naukowego punktu widzenia, ale może również informować o mechanizmach genetycznych i determinantach współczesności podatność na choroby” – powiedział współautor badania Luis Barreiro, profesor medycyny genetycznej na Uniwersytecie w Chicago, za pośrednictwem poczty elektronicznej.

Siedmioletnie badanie obejmowało ekstrakcję DNA wyizolowanego z trzech różnych zestawów odkrytych szczątków szkieletowych W Londynie i Danii: ofiary dżumy, te, które zginęły przed czarną śmiercią i te, które zginęły między 10 a 100 lat po wybuchu zarazy.

Ponad 300 okazów pochodziło z Londynu, miasta najbardziej dotkniętego przez zarazę, w tym od osobników pochowanych w jamach dżumy East Smithfield wykorzystywanych do masowych pochówków w szczytowym momencie epidemii w latach 1348-1349. Kolejnych 198 próbek pobrano z ludzkich szczątków pochowanych w pięciu miejscach w Danii.

DNA zostało wyekstrahowane z zębiny w korzeniach zębów poszczególnych osób, a naukowcom udało się również zweryfikować obecność bakterii Yersinia pestis wywołującej dżumę. Następnie szukali oznak genetycznej adaptacji do choroby.

„To długi proces, ale w końcu masz sekwencję tych genów dla tych ludzi przed, w trakcie i po zarazie i możesz zapytać: czy geny przenoszone w jednej populacji wyglądają inaczej niż te przenoszone w innych populacjach” -autor Hendrik Poinar, profesor antropologii na Uniwersytecie McMaster w Hamilton, Ontario w e-mailu.

Wybierz drużynę Inny typ specyficznego genu, znany jako ERAP 2, wydaje się być blisko spokrewniony z dżumą. Przed czarną śmiercią stwierdzono, że wariant ERAP2 chronił przed zarazą u 40% osób objętych badaniem w Londynie. Po Czarnej Śmierci stawka wynosiła 50%. W Danii dysproporcja procentowa była jeszcze bardziej wyraźna – zmieniła się z około 45% próbek zakopanych przed zarazą do 70% zakopanych później.

Zespół nie wie jeszcze, dlaczego ten wariant zapewnia ochronę, ale eksperymenty laboratoryjne, które przeprowadzili na hodowanych komórkach, wykazały, że u osób z wariantem ERAP 2 komórka odpornościowa znana jako makrofag wywołała zupełnie inną odpowiedź na Yersinia pestis, wyjaśnił Barreiro. . Makrofagi pochodziły od osobników z wariantem bardziej zdolnym do zabijania bakterii w eksperymentach laboratoryjnych niż od makrofagów niż od osobników bez niego.

„Nie wiemy, czy nadal chroni przed zarazą, biorąc pod uwagę, że liczba przypadków w obecnej populacji jest bardzo niska, ale spodziewaliśmy się, że tak powinno” – powiedział. to też Wariant prawdopodobnie będzie przydatny przeciwko innym patogenom – chociaż nie było to częścią badań.

Minusem tego wariantu jest to, że wiąże się on ze zwiększoną podatnością na zaburzenia autoimmunologiczne, takie jak choroba Leśniowskiego-Crohna, w której układ odpornościowy staje się nadaktywny.

Oznacza to, że cenę zapłacili ludzie, którzy przeżyli czarną śmierć „A jest to cena, którą jest posiadanie układu odpornościowego, który zwiększa naszą zdolność reagowania na siebie” – powiedział Barreiro.

Powiedział, że jest mało prawdopodobne, aby epidemia Covid-19 ukształtowała nasz układ odpornościowy w podobny sposób – głównie dlatego, że choroba jest głównie Zabija ludzi po osiągnięciu wieku rozrodczego, co oznacza, że ​​geny zapewniające ochronę prawdopodobnie nie zostaną przekazane następnemu pokoleniu.

Ta zmiana w składzie genetycznym człowieka, która następuje w ciągu dziesięcioleci, jest również rzadkim przykładem szybkiego doboru naturalnego, powiedział David Enard, profesor na Wydziale Ekologii i Biologii Ewolucyjnej na Uniwersytecie Arizony, który nie był zaangażowany w badania.

„Wąskie okno czasowe, z którego pobrano próbki, oraz duża liczba analizowanych próbek to atuty badania, które pozwalają autorom dokładnie datować dobór naturalny” – powiedział w komentarzu opublikowanym wraz z badaniem.

„Chociaż biologowie ewolucyjni wcześniej kwestionowali możliwość doboru naturalnego podczas czarnej śmierci, właściwe badanie nie byłoby możliwe bez dokładnego datowania wielu okazów”.