Здравље: Како је бубонска куга променила људски имуни систем

Под микроскопом, Иерсиниа пестис не изгледа ништа посебно.

Има прилично стандардан облик за бактерију - неку врсту кратке шипке са заобљеним крајевима - и релативно је слабо покретна.

Али, она је заслужна за болест, која је некада давно истребила трећину становништва Европе и изазвала милионе смрти широм света.

Само помињање речи бубонска куга код људи изазива истовремено страх и фасцинацију, чак и данас.

Ова болест је сада изузетно ретка и у САД и у Европи, углавном захваљујући промени стила живота која спречава да се лако преноси на људе преко заражених мува.

Чак и кад се то деси, може релативно лако да се лечи уз помоћ антибиотика, који спасавају животе.

Али се ти случајеви и даље дешавају.

• Научници верују да знају одакле је кренула Црна смрт у средњем веку
• Он је преносио кугу пре 5.000 година
• Упутство о карантину и дистанцирању старо више од 400 година

Најскорије, један човек у Орегону, у САД, заразио се бубонском кугом од властите кућне мачке.

То није нешто што представља огромно изненађење за еволуционог генетичара Пола Нормана, који проучава бубонску кугу на Универзитету у Колораду, у Аншуцу.

„Још увек постоје мали џепови заразе у Америци&qуот;, каже он.

Она још увек циркулише у дивљим животињама као што су веверице и преријски пси, додаје он.

У Америци се у просеку пријави око седам случајева куге код људи, мада су смрти много мање честе - само 14 између 2000. и 2020. године.

У неким деловима света, као што је Мадагаскар, ова болест је много чешћа.

Али иако је релативно ретка у поређењу са прошлошћу, бубонска куга је оставила трага на људску врсту и још увек се може наћи у геномима људи који живе дан-данас.

Сматра се да је Иерсиниа пестис походила људе хиљадама година.

ДНК докази бактерија пронађени су у скелетима од пре 4.000 година.

Али у раном 14. веку, један сој ове бактерије у Европи је експлодирао као Црна смрт.

Верује се да је потекла из села око долине Чуи у данашњем Киргистану, вероватно се преносећи преко мува заражених мрмота на људе пре него што се раширила по Европи дуж трговачког Пута свиле.

Све до 14. века Црна смрт побила је више од 50 милиона Европљана, према проценама заснованим на историјским списима и сведочанствима.

Скорија истраживања пољопривредних активности тога времена показују да цена можда није била толико драматична свуда, јер је неке области болест похарала, док друге једва да је дотакла.

Током векова, међутим, процењује се да је куга убила најмање 200 милиона људи.

Зато што су епидемије куге биле толико катастрофалне, истраживачи се одавно питају да ли су оне оставиле трајни отисак на људском имуном систему.

Једна конкретна теорија сугерише да је Црна смрт могла бити довољно распрострањена у 14. веку да створи неки облик природне селекције.

Идеја је била да су неки појединци који су преживели кугу могли да проследе будућим генерацијама генетске особености које су им помогле да то ураде.

„Црна смрт је извршила огроман притисак на људску популацију Европе&qуот;, каже Норман.

„Била је упорна и штетна, а свако са најмањом предношћу у тој ситуацији генетским путем имао је више шансе да преживи&qуот;, додаје.

Али све до релативно недавно, сакупљање било каквих података који би одговорили на ово питање било је скоро па немогуће.

Секвенцирање ДНК из скелета древних жртава куге пронађених у масовном гробницама тежак је процес, јер научници често морају да раде са најситнијим фрагментима ДНК, међу којима су многи изузетно контаминирани.

„Прилично је уобичајено открити да је већина ДНК потекла заправо из тла или бактерија које су запоселе скелет пошто је особа умрла&qуот;, каже Понтус Скоглунд, шведски генетичар, који води лабораторију древне геномике на лондонском Институту Франсис Крик.

Погледајте и овај видео

Стручњаци су открили, међутим, један комад скелета у ком још увек поуздано може да се нађе нетакнути људски ДНК.

Назван лавиринт костију, он је у унутрашњем уву и један је од најгушћих делова људског тела.

„То је најуспешније место за извлачење ДНК&qуот;, каже Норман.

„То је веома, веома сићушна кост, још увек заштићена у узорцима лобања. Без жеље да се буде сувише експлицитан, морате да бушите заиста дубоко да бисте стигли до те кости, док је нешто попут ножне кости изузетно порозно и бактерије стигну много лакше до ње&qуот;, објашњава.

У последње три године ово је донело нове увиде у то ко је преживљавао прошле епидемије куге и зашто.

Регулација имунитета

Систем хуманог леукоцитног антигена (ХЛА) чини група гена који кодирају протеине на површини наших ћелија, што игра важну улогу у координисању имуне реакције.

Скорашња студија показала је да су неки људи, асимптоматични на ковид-19, поседовали одређене варијанте ХЛА које су се понашале као облик природне заштите од вируса.

„Улога ХЛА гена је да идентификују страну инвазију у телу и усмере имуни систем на тражење ћелија заражених протеинима патогена и униште их.

„Релативно ретке варијанте ових гена могу да помогну неким људима да преживе пандемију и да је број смрти од ковида био много већи, људска популација би остала са много већом учесталошћу ових варијанти&qуот;, каже Норман.

Он је са колегама 2021. године показао да су варијанте ХЛА играле улогу у одређивању ко је преживњавао средњовековне епидемије куге.

Истраживачи су анализирали масовну гробницу жртава куге из 16. века у немачком граду Елвангену, и секвенцирали геноме из 36 скелета.

Кад су их упоредили са ДНК људи који живе у Елвенгнену данас, открили су да становници града из 21. века имају суптилне разлике у разним ХЛА генима, што је највероватније учинило њихове претке способнијим у одбрани од Иерсиниа пестис.

Пре две године, међународна група истраживача покушала је да истражи како је Црна смрт утицала на људски имунитет сакупивши генетске узорке из скелета око 500 људи са гробља у Лондону и широм Данске који су умрли пре, током и после пандемије из 14. века.

Уочили су обрасце који се тичу гена званог ЕРАП2, који кодира протеин познат по помагању људским имуним ћелијама у борби против Иерсиниа пестис и других патогена.

Али једна варијанта ЕРАП2 производи ограниченији облик протеина, док друга прави целовити.

Студија је показала да су средњевековни Лондонци и Данци који су носили у себи потоњу варијанту ЕРАП2 били двапут склонији да преживе Црну смрт.

• Русија у страху од ширења куге покушава да спречи лов на мрмоте
• Кина предузима мере предострожности након случаја бубонске куге
• Како је Тифусарка Мери оставила за собом траг скандала и смрти

До краја 14. века, истраживачи су открили да је 50 одсто прегледаних Лондонаца и 70 одсто Данаца поседовало ову варијанту.

Међутим, потребне су додатне анализе.

Скоглунд каже да истраживачи морају да проуче још хиљаде генома појединаца који су живели широм Европе у време Црне смрти и накнадним вековима да би видели да ли су адаптације као што је варијанта ЕРАП2 постале истински широко распрострањене и интегрисане у нашу ДНК.

„Сваки ген који је имао заштитни ефекат против ове епидемије могао је да добије поприличан подстрек у учесталости после једног таквог догађаја.

„Али то је могло да се деси тек после неколико генерација&qуот;, каже он.

Скоглунд се чак пита да ли су болести као што су велике богиње, које су биле још упорније и заразније од куге, убивши више стотина милиона људи, могле да имају већи утицај на обликовање савремених имуних система.

Али куга задржава одређену фасцинацију, а ми можемо да стекнемо драгоцене информације на основу проучавања како су утицале на наше далеке претке.

„Проучавање како се куга развија и зашто су одређени сојеви били заразнији у погледу смртности важно је за разумевање еволуције сојева који могу да постану проблематични&qуот;, каже Хендрик Поинар, еволуциони биолог са Универзитета Мекмастер у Онтарију, у Канади.

Скоглунд указује на студију коју је урадио на жртвама куге пронађеним у Сомерсету и Камбрији у Великој Британији од пре око 4.000 година, кад је Иерсиниа пестис тек требало да развије способност да се шири преко мува.

„У ДНК можемо да видимо да бактерије нису поседовале генетски фактор који би им омогућио ову трансмисију преко мува.

„Али развијање тога имало је драстичне последице по људско здравље, али можемо да научимо нешто и на основу тога како је еволуција решавала проблеме у прошлости, како је долазила до биолошких механизама за борбу против тих болести пре више хиљада година. То је од кључне важности, зато што та сазнања можемо да искористимо са вакцинама и израдом лекова данас&qуот;, додаје.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на ббцнасрпском@ббц.цо.ук

(ББЦ Невс, 03.13.2024)