Znajdź zawartość

Przed niemal 700 laty w Europie, Azji i Afryce krwawe żniwo zbierała Czarna Śmierć, największa epidemia w historii ludzkości. Międzynarodowy zespół naukowy z McMaster University, University of Chicago, Instytutu Pasteura i innych organizacji, przez siedem lat prowadził badania nad zidentyfikowaniem różnic genetycznych, które zdecydowały, kto umrze, a kto przeżyje epidemię. W trakcie badań okazało się, że w wyniku wywołanej przez epidemię presji selekcyjnej na nasz genom, ludzie stali się bardziej podatni na choroby autoimmunologiczne. Naukowcy skupili się na badaniu szczątków osób, które zmarły w Londynie przed, w trakcie i po epidemii. Badany okres obejmował 100 lat. Naukowcy pobrali próbki DNA z ponad 500 ciał, w tym z masowych pochówków ofiar zarazy z lat 1348–1349 z East Smithfield. Dodatkowo skorzystano też z DNA osób pochowanych w 5 różnych miejscach w Danii. Naukowcy poszukiwali genetycznych śladów adaptacji do obecności bakterii Yersinia pestis, odpowiedzialnej za epidemię dżumy. Udało się zidentyfikować cztery geny, które uległy zmian. Wszystkie są zaangażowane w produkcję białek broniących organizmu przed patogenami. Uczeni zauważyli że konkretny alel (wersja) genu, decydował o tym, czy dana osoba jest mniej czy bardziej podatna na zachorowanie i zgon. Okazało się, że osoby, z dwoma identycznymi kopiami genu ERAP2 znacznie częściej przeżywały pandemię, niż osoby, u których kopie tego genu były różne. Działo się tak, gdyż te „dobre” kopie umożliwiały znacznie bardziej efektywną neutralizację Y. pestis. Gdy mamy do czynienia z pandemią, która zabija 30–50 procent populacji, występuje silna presja selektywna. Wersje poszczególnych genów decydują o tym, kto przeżyje, a kto umrze. Ci, którzy mają odpowiednie wersje genów, przeżyją i przekażą swoje geny kolejnym pokoleniom, mówi główny współautor badań, genetyk ewolucyjny Hendrik Poinar z McMaster University. Europejczycy, żyjący w czasach Czarnej Śmierci, byli początkowo bardzo podatni na zachorowanie i zgon, ponieważ od dawna nie mieli do czynienia z dżumą. Z czasem, gdy w kolejnych wiekach pojawiały się kolejne fale epidemii, śmiertelność spadała. Naukowcy szacują, że osoby z „dobrym” alelem ERAP2 miały o 40–50 procent większe szanse na przeżycie. To, jak zauważa profesor Luis Barreiro z University of Chicago, jeden z najsilniejszych znalezionych u człowieka dowodów na przewagę uzyskaną w wyniku adaptacji. To pokazuje, że pojedynczy patogen może mieć silny wpływ na ewolucję układu odpornościowego, dodaje uczony. Z czasem nasz układ odpornościowy ewoluował w taki sposób, że to, co pozwalało uchronić ludzi przed średniowieczną zarazą, dzisiaj zwiększa naszą podatność na takie choroby autoimmunologiczne jak choroba Crohna czy reumatoidalne zapalenie stawów. Zrozumienie dynamiki procesów, które ukształtowały nasz układ odpornościowy, jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób pandemie z przeszłości, takie jak dżuma, przyczyniły się do naszej podatności na choroby w czasach współczesnych, mówi Javier Pizarro-Cerda z Yersinia Research Unit w Instytucie Pasteura. « powrót do artykułu

Czarna Śmierć (1347–1352) uznawana jest za największą pandemię w historii. Była to pierwsza fala drugiej – po Dżumie Justyniana – pandemii dżumy. Obecnie uważa się, że zabiła ona nawet do 50% mieszkańców Europy. Jednak autorzy nowych badań, w których brali udział polscy naukowcy z UJ, PAN, UAM i Uniwersytetu Białostockiego, twierdzą, że pandemia nie była tak śmiercionośna, jak się ją obecnie przedstawia. Przekonanie o olbrzymiej liczbie ofiar pandemii bierze się z analizy tekstów i dokumentów z epoki. Nie dysponujemy jednak pełną dokumentacją. O ile np. dla współczesnej Anglii czy Włoszech możemy wykonać szczegółową analizę, to już np. w przypadku Polski nie dysponujemy tak bogatymi danymi. Naukowcy z Polski, Niemiec, Czech, Hiszpanii, Grecji, USA, Włoch, Litwy, Łotwy i Estonii przeanalizowali 1634 próbki pyłków z 261 jezior i mokradeł znajdujących się w 19 krajach Europy. Chcieli w ten sposób sprawdzić, jaki wpływ na demografię kontynentu miała Czarna Śmierć. Uczeni skupili się na pyłkach, gdyż można zidentyfikować rośliny, do których należały, a dzięki warstwom, w jakiej się znajdują, określi okres, z którego pochodzą. A szczegółowa analiza pyłków pozwala zrekonstruować sposób użytkowania ziemi przez człowieka i opisać historię rolnictwa. Autorzy badań stwierdzili, że gdyby pandemia w ciągu kilku lat zabiła 30–50 procent ludności, należałoby się spodziewać znacznych perturbacji, bliskich upadkowi, w średniowiecznym rolnictwie. Zastosowali więc analizy statystyczne do badania zmian w pyłkach i testowali scenariusz wysokiej śmiertelności w poszczególnych regionach kontynentu. W czasie Czarnej Śmierci w niektórych regionach Europy rzeczywiście doszło do dramatycznego zmniejszenia się upraw. Zjawisko takie zauważono w południowej Szwecji, centralnej Italii, Francji, południowo-zachodnich Niemczech czy Grecji. W innych jednak miejscach, jak Irlandia, Katalonia czy Czechy, nie zauważono spadku produkcji rolnej. W innych zaś, jak Polska, kraje nadbałtyckie czy centralna Hiszpania mamy do czynienia ze zintensyfikowaniem produkcji rolnej. Zdaniem autorów badań, to pokazuje, że pandemia nie zbierała tak olbrzymiego żniwa, a ani tak powszechnie, jak się uważa. Duże zróżnicowanie poziomu śmiertelności, które potwierdziliśmy dzięki danym pyłkowym i metodzie BDP [Big Data Palaeoecology, makro-paleoekologia oparta o duże zbiory danych – red.], wymaga wyjaśnienia w dalszych badaniach, które wezmą pod uwagę lokalne konteksty kulturowe, środowiskowe, gospodarcze i społeczne. Szereg lokalnych okoliczności mogło wpłynąć na występowanie bakterii dżumy, zachorowalność i śmiertelność, stwierdza Piotr Guzowski z Uniwersytetu w Białymstoku. Tak duże regionalne różnice w śmiertelności pokazują, że epidemia dżumy była zjawiskiem dynamicznym, uzależnionym od czynników kulturowych, ekologicznych czy ekonomicznych. To gdzie ludzie żyli, jak daleko podróżowali, jak przebiegały szlaki handlowe – przede wszystkim handlu zbożem – prawdopodobnie miało wpływ na przemieszczanie się szczurów i pcheł, które roznosiły zarazę. Nie bez znaczenia były zapewne też takie czynniki jak dieta czy stan zdrowia ludności. Nie ma jednego modelu „pandemii” czy „epidemii” dżumy, który można by zastosować do każdego miejsca w każdym czasie, niezależnie od kontekstu, mówi Adam Izdebski, lider grupy Paleo-Science and History w Instytucie Historii Człowieka im. Maxa Plancka. « powrót do artykułu

Czarna śmierć, epidemia dżumy, która spustoszyła XIV-wieczną Europę, mogła dotrzeć do subsaharyjskiej Afryki. Dotąd zakładano, że pałeczka dżumy (Yersinia pestis) nie pokonała Sahary. Subsaharyjskie średniowieczne źródła pisane o tym nie wspominały, w regionie nie ma masowych grobów, a europejscy podróżnicy z XV i XVI w. nie odnotowali żadnych przejawów choroby, która nadal nękała Europę. Obecnie jednak pewni naukowcy - archeolodzy, historycy i genetycy - zaczynają przekonywać, że czarna śmierć zebrała swoje krwawe żniwo także w subsaharyjskiej Afryce. Jest całkiem możliwe, że dżuma przedostała się na południe - twierdzi Anne Stone z Uniwersytetu Stanowego Arizony w Tempe. Gdyby się to udało bezsprzecznie udowodnić, rzuciłoby to nowe światło na średniowieczne szlaki handlowe, łączące subsaharyjską Afrykę z innymi regionami świata. Nowe doniesienia zostały zaprezentowane na konferencji w Paryżu. Obecnie dżuma istnieje w kilku rejonach endemicznych Afryki. Większość historyków zakłada, że przybyła tu w XIX w. z Indii bądź Chin. Gérard Chouin, archeolog i historyk z Kolegium Wilhelma i Marii w Willimsburgu w stanie Wirginia, który jest szefem projektu badawczego GLOBAFRICA francuskiego Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), nabrał jednak pewnych wątpliwości podczas wykopalisk stanowiska Akrokrowa w Ghanie. Założona ok. 700 r. n.e. Akrokrowa była otoczona eliptyczną fosą. Otaczał ją wysoki wał ziemny. Pod koniec XIV w. (ok. 1365 r.) Akrokrowa i inne podobne osady została opuszczona. Czarna śmierć pustoszyła Europę i północną Afrykę, a tu zaszła głęboka strukturalna zmiana wzorców osadnictwa. W ramach GLOBAFRICA udokumentowano podobne XIV-wieczne opuszczenie Ife w południowo-zachodniej Nigerii, jednego z głównych miast-państw Jorubów; tutaj jednak doszło do późniejszego ponownego zasiedlenia. Zdarzenia z XIV w. doprowadziły też do transformacji Kirikongo w Burkina Faso, gdzie Daphne Gallagher i Stephen Dueppen, archeolodzy z Uniwersytetu Oregonu w Eugene, prowadzili ostatnio wykopaliska. Od ok. 100 r. n.e. ludzie uprawiali tu rolę, hodowali bydło i obrabiali żelazo. Osada rozwijała się przez ponad 1000 lat. Potem, w 2. połowie XIV w., nagle zmniejszyła się o połowę. Nie ma dowodów wskazujących na brak pożywienia, konflikt czy migrację. Stone przekonuje jednak, że nagłe zmiany w Kirikongo i Akrokrowie przypominają to, co stało się w Wielkiej Brytanii podczas dżumy Justyniana w VI-VIII w. Zwolennicy teorii przedostania się pałeczek dżumy do subsaharyjskiej Afryki wspominają też o nowych wskazówkach, które ujawniono w historycznych zapiskach. Znaleziono na przykład wzmianki o epidemiach w etiopskich tekstach z XIII-XV w. Jedna miała zabić tak dużą liczbę ludzi, że nie pozostał nikt, kto mógłby pochować zmarłych. Choć nie wiadomo, co to za choroba, Marie-Laure Derat z CNRS odkryła, że do XV w. Etiopczycy przyjęli 2 europejskich świętych związanych z dżumą - świętych Rocha i Sebastiana. Istnieją również dowody genetyczne na poparcie tej teorii. W 2016 r. w badaniu, którego wyniki ukazały się w piśmie Cell Host & Microbe, wykazano, że unikatowa podgrupa Y. pestis, która obecnie występuje wyłącznie we wschodniej i środkowej Afryce, jest spokrewniona ze szczepami dziesiątkującymi Europę w XIV w. To najbliższy dzisiejszy krewny szczepu czarnej śmierci - mówi Monica Green z Uniwersytetu Stanowego Arizony. Wg niej, krewny czarnej śmierci przybył do wschodniej Afryki w XV lub w XVI w., po tym jak inny, obecnie wymarły, szczep Y. pestis zrobił już swoje w Afryce Zachodniej. Chouin chciałby zbadać starożytne DNA z ludzkich szczątków. Klimat regionu (gorąco i wilgotność) co prawda szybko niszczy DNA, ale Stone wspomina o próbach poszukiwania materiału w zębach, gdzie DNA Y. pestis mogło się zachować. « powrót do artykułu

Naukowcom udało się zrekonstruować ważną część genomu historycznego patogenu - bakterii odpowiedzialnej za czarną śmierć, czyli epidemię dżumy, która spustoszyła Europę w XIV w. Na łamach Nature zaprezentowano nową metodę postępowania ze zniszczonymi fragmentami DNA, wypróbowaną na wariancie Yersinia pestis. Zaczęło się od drobnych elementów układanki, lecz dość szybko prace objęły odtwarzanie i sekwencjonowanie większych partii genomu. Wyniki kanadyjsko-niemiecko-amerykańskiego zespołu są niezwykle ważne, ponieważ pozwalają prześledzić ewolucję i zmiany zjadliwości patogenu na przestrzeni 660 lat, a to wiedza niezwykle przydatna z punktu widzenia zarządzania współczesnymi epidemiami. Dane genomiczne pokazują, że ten szczep bakteryjny, albo wariant, jest przodkiem wszystkich [bakterii] dżumy, jakie mamy teraz na świecie. Każdy współczesny wybuch epidemii to wynik działalności potomków średniowiecznej dżumy. Zrozumienie ewolucji tego zabójczego patogenu wprowadza nas w nową erę badań nad chorobami zakaźnymi - uważa genetyk Hendrik Poinar z McMaster University. Johannes Krause z Uniwersytetu w Tybindze przekonuje, że za pomocą metody wypróbowanej na Y. pestis będzie można w przyszłości odtworzyć genomy innych historycznych patogenów. Po wstępnym zbadaniu szczątków ponad 100 osób, ostatecznie naukowcy skupili się na miazdze zębowej 5 najbardziej obiecujących szkieletów z masowego grobu w przy drodze East Smithfield w Londynie. Jako pierwsi bezspornie wykazali, że za czarną śmierć odpowiadały właśnie pałeczki Y. pestis. Choć bakterie były obecne w średniowiecznych próbkach, wcześniejsze rezultaty odrzucono ze względu na zanieczyszczenia współczesnym DNA, m.in. bakterii glebowych. Międzynarodowej ekipie udało się odkodować niewielki plazmid pPCP1, który odpowiada za syntezę proteazy serynowej Pla (warunkuje ona inwazyjność patogenu, m.in. zdolność wnikania do komórek nabłonka). Dr Krause zastosował metodę molekularnego poławiania "wzbogaconych" fragmentów DNA pałeczek dżumy, które później poddawano sekwencjonowaniu. Okazało się, że plazmid pPCP1 jest identyczny jak u współczesnych Y. pestis. Oznacza to, że przynajmniej ta część informacji genetycznej niewiele się zmieniła na przestrzeni ubiegłych 600 lat.