Najstarsze znane ofiary dżumy. Wiele z nich to dzieci
Międzynarodowy zespół pod kierunkiem Ruairidha Macleoda i Frederika V. Seersholma z Uniwersytetu Kopenhaskiego – w skład którego wchodzili Martin Sikora i Eske Willerslev – przeanalizował DNA z zębów 46 osób pochowanych na czterech cmentarzyskach nad Angarą, na zachodnim brzegu Bajkału, datowanych na 5500–5000 lat temu. U 18 osób wykryto Yersinia pestis, czynnik sprawczy dżumy. Wskaźnik wykrywalności wynosi tutaj zatem 39 procent. Tymczasem badania paleogenomiczne średniowiecznych ofiar czarnej śmierci z londyńskiego Smithfield dały wynik zaledwie 20 procent.
Historia dżumy znana z dotychczasowych badań zaczynała się wśród neolitycznych rolników Europy około 5000–4700 lat temu. Tamte przypadki były interpretowane z ostrożnością. Wczesne szczepy Y. pestis nie posiadały kluczowych czynników wirulencji odpowiedzialnych za postać dymieniczną, przenoszoną przez pchły. Część badaczy argumentowała, że pierwotna dżuma była łagodna, bliższa zatruciu pokarmowemu niż śmiertelnej zarazie, a demograficzny upadek społeczności neolitycznych w Europie Północno-Zachodniej należy przypisać raczej kryzysom rolniczym niż epidemiom.
Dane znad Bajkału tej hipotezy nie potwierdzają. Opisywane społeczności to mobilni egzogamiczni łowcy–zbieracze, żyjący w małych grupach rodzinnych rozproszonych wzdłuż Angary na odcinku ponad trzystu kilometrów. Ani gęstość zaludnienia, ani kontakty handlowe, ani udomowienie zwierząt nie tłumaczy tutaj pojawienia się choroby. Na podstawie badań DNA stwierdzono, że łączna efektywna populacja tych grup – a zatem liczba osób biorących udział w przekazywaniu genów – wynosiła około 18 tysięcy. To liczba typowa dla rozproszonych, mobilnych społeczności łowiecko-zbierackich. Mimo to epidemia wybuchła dwukrotnie, w odstępie czterech do sześciu stuleci, i za każdym razem odsetek zgonów był wysoki.
Kluczową metodą zastosowaną w badaniu było połączenie analizy DNA z rekonstrukcją pokrewieństwa biologicznego między pochowanymi. Naukowcy odczytali genomy zarówno ludzi, jak i bakterii znalezionych w ich szczątkach, a następnie zrekonstruowali strukturę rodzinną ofiar.
W jednym z grobów spoczywały trzy dziewczynki w wieku od czterech do dziewięciu lat. Dwie z nich były ze sobą spokrewnione w trzecim stopniu, najprawdopodobniej były kuzynkami. U trzeciej DNA nie zachowało się na tyle dobrze, by stwierdzić stopień pokrewieństwa. Jednak wszystkie trzy dzieliły ten sam haplotyp mitochondrialny z trzema rzadkimi mutacjami „prywatnymi", co oznacza bliskie pokrewieństwo po linii matczynej. U wszystkich trzech wykryto Y. pestis. Na innym cmentarzysku w jednym grobie pochowano siostrzeńca i ciotkę, oboje zakażonych. Siostrzenica tej ciotki spoczywała w innym grobie, razem z niespokrewnionym chłopcem, którego ojciec pochowany był w jeszcze innym miejscu.
Modelowanie dat wskazuje, że wszystkie zgony z pierwszej fazy epidemii nastąpiły w ciągu zaledwie kilku dekad, być może w ciągu jednego pokolenia. Potwierdza to wysoka jednorodność genetyczna szczepów bakteryjnych znalezionych u różnych ofiar, spójna z przebiegiem jednego lub bardzo krótkiego ciągu ognisk choroby.
Charakterystyczny jest rozkład demograficzny ofiar. W cmentarzyskach z potwierdzonymi przypadkami dżumy wyraźnie dominują dzieci między 8. a 11. rokiem życia. Taki szczyt umieralności, nie pojawia się w żadnym innym bajkalskim cmentarzysku łowiecko–zbierackim z tego okresu. Wśród bliskich krewnych ofiar niemal nie ma rodziców, za to liczne jest rodzeństwo i kuzynostwo.
Głównym współczesnym rezerwuarem dżumy w rejonie Bajkału jest świstak bajkalski (Marmota sibirica). Polowania na świstaki – dla futra i mięsa – historycznie kończyły się regularnymi zakażeniami wśród myśliwych, szczególnie podczas skórowania zwierząt. Spożycie surowych lub niedogotowanych organów świstaka powoduje septyczną postać infekcji drogą pokarmową. Bliski kontakt z chorym zwierzęciem może prowadzić do dżumy płucnej poprzez inhalację zakażonych aerozoli lub zakażonych kropli krwi.
Co ciekawe, w grobach z nieco wcześniejszego okresu neolitycznego nad Bajkałem znajdowano zęby świstaków jako przedmioty grobowe. W grobach z okresu opisywanych epidemii już ich nie ma. Jednak autorzy badania podkreślają, że kontakt ze świstakami był stały, a zoonoza mogła się zdarzyć w każdej chwili. Sekwencjonowanie genomów bakteryjnych pokazuje ponadto, że szczepy z obu faz epidemii różnią się od siebie drobnymi mutacjami „prywatnymi", co przemawia za dwiema odrębnymi, niezależnymi transmisjami ze zwierzęcego rezerwuaru, a nie za ciągłą cyrkulacją patogenu wśród ludzi przez stulecia.
Bajkalskie szczepy nie posiadały genu ymt, kodującego toksynę mysią Yersinia, która umożliwia bakterii przeżycie w przewodzie pokarmowym pchły i warunkuje klasyczną postać dymieniczną. Nie była to zatem dżuma w XIV–wiecznym sensie. Wysoki odsetek zakażeń wśród bliskich krewnych żyjących razem wskazuje na transmisję płucną, od człowieka do człowieka, drogą kropelkową. To mechanizm zgodny z wcześniejszymi hipotezami, że pierwotna Y. pestis mogła funkcjonować przede wszystkim jako patogen układu oddechowego, zanim adaptacja do pcheł otworzyła jej nowy ekologiczny korytarz.
Odkryte szczepy posiadały natomiast gen ypm, kodujący superantygen YPM znany z dzisiejszej Yersinia pseudotuberculosis. Białko to pobudza układ odpornościowy do gwałtownej, niespecyficznej reakcji zapalnej. Klinicznie przekłada się to na powikłania przypominające dalekowschodnią gorączkę szkarlatynopodobną (FESFL, gorączka Izumi) oraz chorobę Kawasaki. To choroby dotykające przede wszystkim dzieci przed pokwitaniem. Jest to jeden z możliwych mechanizmów tłumaczących uderzająco młody profil wiekowy ofiar z cmentarzysk nad Angarą.
Dotychczasowe interpretacje traktowały wczesną dżumę jako chorobę w pewnym sensie cywilizacyjną, produkt uboczny rewolucji neolitycznej, zagęszczenia ludności, udomowienia zwierząt i intensyfikacji wymiany handlowej. Do tego schematu pasują epidemie wśród europejskich rolników neolitycznych. Jednak bajkalscy łowcy–zbieracze tutaj nie pasują.
Odkrycie oznacza, że śmiertelna epidemia zoonotyczna jest możliwa bez żadnego z warunków, które tradycyjnie uważano za jej przesłanki. Wystarczy regularny kontakt między człowiekiem a rezerwuarem zwierzęcym. Dzisiaj aż trzy czwarte wszystkich nowych chorób pojawiających się wśród ludzi pochodzi od zwierząt.
Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Nature.
Komentarze (0)