Бактерия, вызывающая Черную чуму, называемая Yersinia pestis, заражает людей с тех пор, как она возникла 5000–10 000 лет назад . Но его предок, Y. pseudotuberculosis, вызывает только болезнь, похожую на скарлатину. Большинство людей выздоравливают от инфекции Y. pseudotuberculosis через несколько недель. Чума, конечно, гораздо более смертоносна. Теперь исследователи определили две мутации, которые помогли Y. pestis совершить скачок от преходящей болезни к убийце.
Y. pestis может вызывать три различных типа чумы - бубонная, которая проникает через кожу и вызывает опухание лимфатических узлов; легочная, которая поражает легкие; и сепсис, который заражает кровь. Хотя все три могут быть смертельными, легочная чума встречается реже и является наиболее серьезной формой заболевания. По словам исследователей Дэниела Зимблера и Уиндхема Лэтема из Северо-западного университета в The Conversation, без лечения бактерии убивают почти 100 процентов инфицированных. Вместе со своими коллегами эти двое искали, как Y. pestis приобрел способность поражать легкие.
ДНК, найденная в останках людей, убитых Черной смертью и захороненных в братской могиле в Лондоне, дала подсказки. Анализ этой генетической информации в другой группе показал, что бактерии, убившие двадцать миллионов человек в 1348–1350 годах, очень похожи на современные штаммы Y. pestis . Поэтому Зимблер, Уиндхем и их команда хотели оглянуться назад, чтобы понять, как выглядела чума до Черной смерти. Для этого они решили сравнить современный Y. pestis с более наследственным штаммом, который переносят полевки в высокогорьях Южного Кавказа, а также Y. pseudotuberculosis .
Сара Шварц сообщает для Science News, что исследователи проверили различные штаммы бактерии на мышах, чтобы выяснить, какие гены наиболее важны для ее вирулентности и смертельности .
Их сравнение показало, что в одном гене было две ключевые мутации, которые забрали менее смертоносные бактерии и превратили их в супер-убийцу, которого мы знаем сегодня. Первая мутация дала бактериям способность производить белок под названием Pla. Без Pla Y. pestis не смог бы заразить легкие. Вторая мутация позволила бактериям проникнуть глубже в тела, скажем, через укус, чтобы заразить кровь и лимфатическую систему. Другими словами, сначала чума становилась смертельной, затем она нашла способ легче прыгать от зараженных блох или грызунов к людям.
Исследователи записали свои выводы в Nature Communications .
Время, необходимое для приобретения этих мутаций, может объяснить, почему Y. pestis был так долго, пока это не вызвало полномасштабный кризис . Первой зарегистрированной пандемией является чума Юстиниана, поразившая Византийскую империю в 541 году, спустя тысячи лет после того, как бактерии отошли от своего относительно безвредного предка. В результате этой вспышки погибло около 25 миллионов человек по всему Средиземноморью. В течение следующих столетий Y. pestis снова станет Черной Смертью в Средние века и снова в 19 и 20 веках.
Еще больше штаммов чумы все еще циркулирует среди популяций грызунов по всему миру, и в будущем мутация может снова вызвать вспышку у людей. К счастью, лучшая санитария и быстрое лечение означают, что чума сегодня, скорее всего, не убьет столько, сколько когда-то.
