Черная смерть до сих пор оказывает влияние на человека
Новое исследование показало, что гены, которые защищали людей от Черной смерти 700 лет назад, теперь повышают риск болезни Крона и ревматоидного артрита. Ученые изучили ДНК, извлеченную из зубов людей, умерших до, во время и после разрушительной бубонной чумы, охватившей Европу, Азию и Африку с 1346 по 1353 год и смогли выявить генетические различия, которые определяли, кто выжил, а кто умер от вируса. Эта пандемия унесла пропорционально больше жизней, чем любая другая известная эпидемия или война того времени.
Их результаты показали, что вариант гена под названием ERAP2 защищал от чумы в средние века. Но сегодня это связано с повышенной восприимчивостью к аутоиммунным заболеваниям — «уравновешивающим действием», на котором эволюция играет с нашим геномом.
«Насколько мне известно, это первая демонстрация того, что Черная смерть действительно оказала важное избирательное давление на эволюцию иммунной системы человека», — сказал автор исследования профессор Луис Баррейро из Чикагского университета.
«Существует много разговоров о том, как патогены повлияли на эволюцию человека, поэтому возможность формально продемонстрировать, какие пути и гены были нацелены, действительно помогает нам понять, что позволило людям адаптироваться и существовать сегодня», - добавил он.
Черная смерть, поразившая Европу, Западную Азию и Северную Африку, является самой печально известной пандемией в истории. По оценкам историков, во время пандемии погибло до 50 процентов населения Европы — возможно, около 25 миллионов человек.
Древние исследования ДНК уже выявили бактерию под названием Yersinia pestis (паразит своего хозяина, крысиной блохи) как причину Черной смерти. Европейцы, жившие во времена Черной смерти, изначально были очень уязвимы, потому что в последнее время они не подвергались воздействию Yersinia pestis.
Для этого исследования команда сосредоточилась на 100-летнем окне до, во время и после Черной смерти, которая, как считается, достигла Лондона осенью 1348 года. Было извлечено и проверено более 500 образцов древней ДНК из останков людей, умерших до чумы, умерших от нее или переживших ее. Некоторые образцы были взяты из Лондона, в том числе от людей, похороненных в чумных ямах Ист-Смитфилд, использовавшихся для массовых захоронений в 1348–1349 годах. Дополнительные образцы были взяты из останков, захороненных в пяти других местах по всей Дании.
Исследовательская группа сосредоточилась на одном гене с особенно сильной ассоциацией с восприимчивостью, который называется ERAP2. Исследователи обнаружили, что люди, которые обладали двумя идентичными копиями гена ERAP2, пережили чуму с гораздо большей скоростью, чем люди с противоположным набором копий. Наличие этих двух идентичных копий позволило людям производить функциональные белки — молекулы, которые помогают иммунной системе распознавать инфекцию.
По словам ученых, эти копии позволили «более эффективно нейтрализовать Y. pestis иммунными клетками». Наличие этого варианта сделало бы человека примерно на 40 процентов более вероятным, чтобы пережить Черную смерть, по сравнению с теми, у кого его не было. Это также означало, что те, кто пережил Черную смерть, могли передать этот генетический вариант своим детям, помогая им пережить последующие волны пандемии.
Однако если в Средние века этот вариант гена защищал от чумы, то сегодня он связан с повышенной восприимчивостью к аутоиммунным заболеваниям — «уравновешивающий акт», в котором эволюция играет с нашим геномом.
Другой автор исследования Хендрик Пойнар из Университета Макмастера в Гамильтоне описал «хорошие» копии ERAP2 как «ножницы».
«Если у вас есть обе копии гена, и они в порядке, вы можете действительно хорошо разрезать патогены. Вы представляете их кусочки иммунным клеткам, которые могут дать отличный ответ, и вы побеждаете врага. Но теперь перенесемся на 500 лет вперед — вас действительно беспокоит очень мало основных патогенов. Теперь те гены, которые ваши предки дали вам, потому что они пережили Черную смерть, были подготовлены к тому времени, когда инфекционные заболевания были серьезной и общей угрозой. Сегодня у нас их нет, поэтому эти гиперактивные ножницы видят вашу собственную систему и вместо этого атакуют ее», - сказал он.
Будущие исследования будут масштабировать проект для изучения всего генома, а не только выбранного набора генов, связанных с иммунитетом.
Команда также надеется изучить генетические варианты, которые влияют на восприимчивость к бактериям у современных людей, и сравнить их с этими древними образцами ДНК, чтобы определить, были ли эти варианты также результатом естественного отбора.
Обсудим?
Смотрите также:
