Epidemia czarnej śmierci - dżumy - miała istotny wpływ na ludzki genom i to, jak nasze organizmy reagują dziś na niektóre choroby - pisze na łamach "Nature" międzynarodowy zespół naukowców. Wyniki badań DNA z zębów osób zmarłych przed epidemią dżumy i ofiar czarnej śmierci sprzed blisko 700 lat pokazały, że te same modyfikacje genów, które zwiększały przed wiekami szanse przetrwania epidemii, dziś niekorzystnie wpływają na ryzyko na przykład chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów i choroba Crohna.
Badacze z McMaster University, University of Chicago, Pasteur Institute i innych instytucji badali szczątki osób, które zmarły przed epidemią dżumy blisko 700 lat temu, w jej trakcie albo ją przetrwały. Na tej podstawie wyodrębnili warianty genów, które mogły się wtedy przyczynić do odporności na chorobę, a potem upowszechniły się i ewoluowały wywierając wpływ na zdrowie kolejnych pokoleń, do naszych czasów.
Zespół skoncentrował się na okresie 100 lat, przed i po epidemii dżumy, która dotarła do Londynu w połowie XIV wieku. Jak się ocenia, w niektórych gęściej zaludnionych rejonach świata epidemia kosztowała życie nawet połowy populacji i pozostaje do tej pory okresem o największej śmiertelności w dziejach człowieka.
Autorzy pracy pobrali około 500 próbek DNA ze szczątków osób, które zmarły przed epidemią, były ofiarami dżumy w Londynie w latach 1348-49, a także osób pochowanych w okresie późniejszym na terenie Danii. Próbki ofiar czarnej śmierci pochodziły z miejsca masowych pochówków z East Smithfield.
Naukowcy szukali oznak genetycznej adaptacji, związanej z reakcją na zakażenia wywołującą dżumę bakterią Yersinia pestis. Zidentyfikowali cztery geny, które podlegały wtedy silnej selekcji. Wersje tych genów, odpowiedzialne za produkcję białek chroniących organizm przed skutkami zakażenia, mogły zwiększać szanse przeżycia lub sprawiać, że organizm był bardziej podatny na chorobę.
Okazało się, że osoby dysponujące dwiema identycznymi, dobrymi kopiami genu ERAP2 (oznaczonymi jako rs2549794) miały znacznie większe szanse przetrwania epidemii, niż ci, którzy mieli zestaw przeciwnych kopii, gdyż dobre geny sprawiały, że ich organizm lepiej radził sobie z neutralizacją bakterii.
"Gdy uderza pandemia zabijająca 30 do 50 procent populacji, mamy do czynienia z pozytywną selekcją korzystnych wariantów genów, bo osoby podatne na chorobę po prostu giną. Nawet niewielka przewaga jednych organizmów sprawia, że są w stanie przetrwać, gdy inne giną. Potem mogą te korzystne warianty genów przekazywać swojemu potomstwu" - tłumaczy współautor pracy, genetyk ewolucyjny Hendrik Poinar, szef McMaster University Ancient DNA Centre.
Podczas pierwszych fal epidemii dżumy Europejczycy byli bardzo podatni na chorobę, bo dawno nie mieli z bakterią Yersinia pestis kontaktu. Zdaniem autorów pracy podczas kolejnych fal w następnych stuleciach widać było, że odporność rośnie i notowana w tym czasie śmiertelność była niższa.
Opisane w "Nature" wyniki badań pozwalają oszacować, że osoby z dwoma korzystnymi wariantami genu ERAP2 miały nawet o 40-50 proc. większą szansę przetrwania.
"Przewaga związana z tymi korzystnymi wariantami tego genu jest jedną z najsilniejszych, jakie obserwowaliśmy, co pokazuje, że jeden patogen mógł mieć tak silny wpływ na ewolucję naszego systemu immunologicznego" - dodaje współautor pracy, Luis Barreiro z University of Chicago.
Teraz okazuje się jednak, że to co kiedyś było korzystne, może sprawiać nam problemy. Nasz układ immunologiczny ewoluował nadal i to, co w Średniowieczu pomogło obronić się przed epidemią dżumy, z czasem stało się obciążeniem.
Autorzy pracy twierdzą, że wariant rs2549794 jest związany obecnie z podwyższonym ryzykiem chorób autoimmunologicznych, szczególnie choroby Crohna, ale też np. reumatoidalnego zapalenia stawów. "Pewna nadczynność układu immunologicznego kiedyś naszym przodkom się przydała, w naszym obecnym środowisku może jednak sprawiać kłopoty" - dodaje Hendrik Poinar.
