У черепі померлої 5000 років тому людини знайшли найдавніший зразок чумної палички
В останках мисливця-збирача з Північно-Східної Європи, який жив близько п’яти тисяч років тому, виявили зразок найстарішого штаму Yersinia pestis – інфекційного агента бубонної чуми, що згодом, імовірно, спричинив пандемію чорної смерті й убив приблизно половину населення Європи XIV століття, хоча генетичний аналіз засвідчив, що стародавній штам був менш заразним і не настільки смертоносним, як його середньовічна версія. Отже, появу Y. pestis можна відсунути на дві тисячі років раніше, ніж припускали вчені.
Колектив учених з Інституту клінічної молекулярної біології Кільського університету (Німеччина) та Інституту історії при Латвійському університеті повідомили про виявлення першого давнього штаму чумної палички Yersinia pestis у зразках мисливця-збирача, який жив на території сучасної Латвії близько п’яти тисяч років тому. Результати дослідження опубліковані в журналі Cell Reports .
Місце, де проводили розкопки, називається Рілюкалнс і знаходиться поряд з річкою Салаца (в давнину Астіджерва), що впадає в Балтійське море. У шарі з шарів раковин прісноводних мідій і риб’ячих кісток, що чергуються, які сформувалися в результаті діяльності людини за короткий період на початку VI століття до нашої ери, ще в 1875 році археолог-аматор Карл Георг граф Сіверс виявив дві одиночні могили. Там спочивали останки дівчини 12-18 років, що добре збереглися, і молодого чоловіка 20-30 років.
Точнісінько встановити датування не вдалося, тому тіла так і залишилися маловивченими. Потім черепи на десятки років зникли після Другої світової війни, проте у 2011 році їх знову виявили в антропологічній колекції друга Сіверса – всесвітньо відомого німецького лікаря Рудольфа Вірхова (1821–1902). Водночас під час польових робіт, що відновилися, на стоянці Рілюкалнс, відкрили ще два поховання — літнього чоловіка і новонародженого. Археологічна стратиграфія вказала на їхнє доісторичне походження.
У результаті радіовуглецеве датування показало, що всім чотирьом зразкам з Рілюкалнс близько 5300-5050 років. Померлі належали до групи мисливців-рибалок-збирачів і мешкали в поселеннях на березі річки Салаца.
Оскільки вченим не так багато відомо про геном мисливців-збирачів або про те, на які інфекційні захворювання вони страждали, зуби і кістки чотирьох стародавніх жителів північного сходу Європи піддали ДНК-аналізу, який включав у тому числі скринінг на патогени. На подив автори дослідження виявили у молодого чоловіка Yersinia pestis — інфекційний агент, чумну паличку, відповідальну як мінімум за три епідемії в історії людства.
Потім дослідники реконструювали геном Y. Pestis і порівняли його з 41 давнім та сучасним штамом чумної палички. Як з’ясувалося, молодий чоловік заразився штамом, який належав лінії, яка вперше з’явилася понад сім тисяч років тому. Отже, перед вченими виявився найстаріший із відомих зразків цього патогену. Він мав власну скарбницю на філогенетичному дереві і, імовірно, розвинувся через кілька сотень років після відокремлення від попередниці — грамнегативної бактерії Yersinia pseudotuberculosi. Вона викликає далекосхідну скарлатину у людей, іноді інфікування відбувається зоонозним шляхом — найчастіше через харчові продукти.
На відміну від середньовічного аналога, давній геном чумної палички не містив гена, що дозволяє йому передаватися до людини від бліх. Ймовірно, людина заразилася після укусу гризуна, що переносить бактерію, і в результаті померла.
«Сучасний зразок Y. pestis може передаватися від тварин (наприклад гризунів) людині. Не виключено, що мисливці-збирачі, які часто вживали гризунів в їжу, заразилися Y. pestis або його попередником Y. pseudotuberculosis. Наприклад, на стоянці Рілюкалнс найпоширенішим видом серед археолозоологічних знахідок був бобр (Castor fiber). А бобри – частий переносник Y. pseudotuberculosis, який безпосередньо передує нашому штаму Y. pestis. Незважаючи на цікаве спостереження, ми не позичимо, яку роль мисливці-збирачі зіграли у появі зоонозів, ранній еволюції чи поширенні чумної палички», — розповіли автори роботи.
Хоча мисливець-збирач з Рілюкалнса був заражений Y. pestis, вчені не знають, чи справді він був уражений чумою, а якщо так, то якою мірою і формою. Результати аналізу геному припускають, що патоген міг поширюватися в його легені (легенева чума) та заражати інших людей повітряно-краплинним шляхом. Але сьогодні легенева форма чуми зустрічається не так часто, а в минулому, швидше за все, була дуже рідкістю.
Є ймовірність, що доісторичні штами з високим бактеріальним навантаженням мали нижчу вірулентність. Але з цього не випливає, що вони були нешкідливими. З огляду на наявність бактерій у крові інфікованого, вони все ще залишалися смертельними для людини. У будь-якому випадку експериментальних даних про патогенність старих штамів Y. pestis поки немає, тому оцінювати їх здатність викликати епідемії складно. Не можна виключати, що ранні форми інфекції призводили лише до локальних спалахів, до того ж людину з Рілюкалнса поховали з обережністю — як і трьох інших, у яких не виявили жодних ознак чумної палички.
Можливо, померлий хворів на септичну форму чуми — небезпечну для життя інфекційну хворобу крові.
«Велика кількість бактерій у кровотоку зазвичай вказує на різновид сепсису. Якщо немає антибіотиків, це швидше за все призведе до смерті. Можливо, у міру розвитку міст ця бактерія стала більш вірулентною і набула мутацій, необхідних передачі від бліх, щоб потім поширюватися і утримуватися в людській популяції. Швидше за все, Y. pestis був потрібний тривалий період адаптації, перш ніж він досяг тієї точки, в якій став надзвичайно заразним», – підсумували вчені.
