Международная команда ученых проанализировала образцы чумной палочки Yersinia pestis разных времен на наличие гена pla, помогающего ей обходить иммунную защиту крыс и людей. Оказалось, что при первых вспышках чумы этот ген работает активнее всего. Затем его количество снижается, что позволяет чуме дольше задерживаться в своих носителях и выживать в природе. Авторы также обнаружили три современных штамма чумной бактерии, сохранившихся благодаря pla. Исследование опубликовано в журнале Science.
«Черная смерть» остается самой смертоносной эпидемией за всю историю человечества. Ее пик пришелся на 1346–1353 годы, а затем болезнь периодически возвращалась на протяжении более 500 лет. По оценкам, эпидемия чумы унесла жизни 30–50% населения Европы, Западной Азии и Африки. Ее возбудитель, бактерия Yersinia pestis, до сих пор встречается в природе и вызывает вспышки болезни на Мадагаскаре и в других регионах. До сих пор неизвестно, как именно микроб вызывал эпидемии и исчезал на определенное время.
Международная команда ученых решила это выяснить. Они проанализировали образцы чумной бактерии, взятые у жертв трех пандемий — Юстиниановой чумы VI века, Черной смерти XIV века и пандемии, начавшейся в Китае в 1855 году, — на наличие гена pla. Он помогает Y. pestis проникать в лимфатические узлы, минуя иммунную систему.
Исследователи обнаружили, что в начале каждой пандемии у Y. pestis было много копий гена pla. Поэтому болезнь была гораздо опаснее и убивала своих носителей быстрее обычного. Однако при поздних вспышках заболевания в рамках тех же пандемий копий pla становилось меньше, что снижало смертность на 20% и увеличивало продолжительность заражения — носители жили дольше, прежде чем умереть. Эти данные подтвердились на мышах с бубонной чумой.
«Сокращение pla может отражать изменение размера и плотности популяций грызунов и людей. Важно помнить, что чума была вызвана крысами, которые были причиной эпидемий и пандемий. Люди были случайными жертвами», — рассказал Хендрик Пойнар, соавтор исследования из Университета Макмастера, Канада.
Как при Юстиниановой чуме, так и при Черной смерти патоген ослаб примерно через 100 лет после первых вспышек. Ученые предполагают, что такие бактерии не уничтожали популяции крыс и могли распространять инфекцию дальше, обеспечивая свою жизнь. Однако штаммы с пониженным содержанием pla в конечном счете вымирают — вероятно, именно это случилось с линией чумы, исчезнувшей в XIX веке. Это говорит о том, что у чумной палочки есть общий эволюционный путь, связанный с выживанием в популяции грызунов.
Кроме того, ученые нашли три современных штамма чумной бактерии с пониженным уровнем pla. Эти данные позволят проверить, как древние механизмы работают в современных условиях.
«Хотя наше исследование проливает свет на интересную закономерность в эволюционной истории чумы, большинство штаммов, которые продолжают циркулировать сегодня в Африке, Южной Америке и Индии, являются более вирулентными, и именно они ранее были причиной массовой смертности», — добавил Равнит Сидху, соавтор исследования из Университета Макмастера, Канада.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
