Чума усилилась генетически и стала более заразной. Ждать ли нам новой пандемии?
Новое совместное исследование Кильского университета, Университета Южной Дании и датских музеев, где хранятся скелетные останки периода Черной смерти, обнаружило, что возбудитель чумы прибрел новый генетический элемент. Это профаг YpfΦ — он более вирулентный, то есть повышает способность патогена заражать и тяжесть течения самого заболевания. Также, согласно результатам работы, опубликованным в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, некоторые штаммы чумы стали устойчивыми к антибиотикам.
По данным ученых, чума происходит еще из времен неолита, а старейшие находки чумной палочки Yersinia pestis датируются примерно пятью тысячами лет назад. Наиболее известны две мощные пандемии: юстиниановская VI века и Черная смерть в Средневековье, которая унесла жизни трети населения Европы, а затем на Руси выкосила целиком некоторые города. Однако были и более мелкие вспышки: они не раз происходили на протяжении столетий в разных регионах на разных континентах.
Заболевание чумой встречается и в наши дни и часто приводит к смертельному исходу, если не начать лечение антибиотиками на ранней стадии. Поэтому ученые продолжают изучать штаммы возбудителя чумы, чтобы понимать, как она эволюционирует на протяжении тысячелетий, как вызывала исторические эпидемии и представляет ли угрозу пандемии сегодня.
В новом исследовании группа специалистов изучала древние и современные геномы Y. pestis, начиная с неолита и заканчивая современностью. В частности, были получены генетические образцы из скелетных останков 42 человек, которых хоронили на датских приходских кладбищах в период с XI по XVI век. Геномы секвенировали и сравнили с образцами неолита, средневековья и современности.
Анализ показал, что за где-то между средневековьем и нашим временем Y. Pestis обзавелась новым генетическим материалом, вероятно, переняв его из окружающей среды путем латерального переноса генов (через видовые барьеры). И это повлияло на ее болезнетворность.
«Всем известным штаммам Y. pestis до XIX века не хватало определенного генетического элемента, профага YpfΦ. Продуцируемый им белок похож по структуре на токсин zonula occludens (ZOT), который облегчает обмен вредными веществами между инфицированными клетками и оказывает повреждающее действие на слизистую оболочку и эпителий. Эта связь была впервые обнаружена у возбудителя холеры, где она вызывает типичные симптомы гастроэнтерита», — объясняет доктор Джоанна Бончаровска из Института клинической молекулярной биологии Кильского университета.
Чем опасна эта генная модификация?
Штаммам чумной палочки с новым профагом требуется гораздо меньшая доза возбудителя для смертельного исхода болезни. Заражение может иметь новые симптомы, из-за чего будут затруднены своевременная диагностика и лечение, а раннее лечение чумы важно для выживания. Кроме того, предыдущие исследования показали устойчивость к антибиотикам некоторых штаммов Y. Pestis и способность заражать на расстоянии от первоначального очага инфекции. Все это, говорят авторы, усиливает угрозу новой пандемии в наши дни.
Исследование не просто фиксирует изменения в этих возбудителях опасного заболевания. Ученые говорят, что понимание эволюции чумной палочки и открытие таких особенностей вовремя поможет предотвратить новые эпидемии в будущем.
