I sopravvissuti alla peste nera hanno trasmesso i geni della resistenza alla peste ai loro discendenti, ma questo ha un costo elevato
"Morte Nera" - ancora e ancora
La peste nera, o pandemia di peste bubbonica del XIV secolo , causata dal batterio Yersinia pestis, uccise dal 30 al 50% della popolazione europea in soli cinque anni.Da allora, il continente ha visto epidemie ogni pochi anni, ma ogni successiva ha causato meno vittime della precedente.Per molto tempo, gli scienziati non sono riusciti a capire perché.
Il bacillo della peste (Yersinia pestis) è una specie di batterio gram-negativo della famiglia delle Yersiniaceae.peste bubbonica, può anche causare peste, polmonite e peste setticemica.
Laboratori delle Montagne Rocciose, NIAID, NIH
Secondo una teoria, il tasso di mortalità è diminuito a causa dei cambiamenti evolutivi nel batterio Y.Tuttavia, i miglioramenti nella sopravvivenza potrebbero anche essere il risultato della rapida selezione naturale causata dalla pandemia.In questo scenario, le persone con geni di resistenza alla peste sono sopravvissute più spesso e quindi li hanno trasmessi alla generazione successiva a un ritmo più veloce.
Convalida dell'idea
Per verificare questa ipotesi, gli esperti hanno raccolto più di 500 campioni di DNA dai resti di persone morte prima, durante o poco dopo che la peste nera si è diffusa in Inghilterra e Danimarca.
Per l'analisi, i ricercatori hanno estratto il DNA dai resti sepolti nelle fosse della peste di East Smithfield a Londra.Si tratta di un cimitero di circa 2 ettari che fu utilizzato per fosse comuni tra il 1348 e il 1350 .Hanno raccolto 318 campioni da Smithfield e altrove a Londra, oltre a 198 campioni da cinque localitàIn Danimarca, il DNA proveniva da persone morte 500 anni prima della peste nera e prima di 450 anni E molti di questi campioni sono stati prelevati da persone che si trovavano nell' "epicentro degli eventi".
Sperimenta con parti di un gene
Il DNA si è rivelato altamente degradato e mistocon altro DNA ambientale, compreso quello lasciato dai microbi. Pertanto, i biologi ne hanno studiato solo piccole aree. Si sono concentrati su circa 350 geni specifici coinvolti nel sistema immunitario, nonché su circa 500 regioni genomiche più ampie precedentemente associate a disturbi immunitari.
Tra i geni associati all'immunità,Il team ha identificato 245 varianti genetiche, ovvero “sapori” specifici di geni diversi. La loro particolarità è che si sono diffusi in modo particolarmente forte tra i londinesi dopo l’inizio della pandemia. Quattro di essi sono stati trovati in campioni provenienti dalla Danimarca.
Una vasta gamma di geni funziona, dicono gli scienziatiinsieme per innescare una risposta immunitaria contro agenti patogeni come Y. peste. Ne consegue che molti di questi geni saranno soggetti a selezione naturale durante la pandemia. Inoltre, i campioni provenienti da Inghilterra e Danimarca potrebbero presentare diversi modelli di variazione in questi geni.
Utilizzando il DNA estratto dai denti di persone morte prima e durante la pandemia di peste, i ricercatori hanno scoperto differenze genetiche.
Immagine per gentile concessione di Matt Clark/McMaster University
Per scoprire se i geni segnalati proteggono le personedalla peste e come, hanno raccolto cellule immunitarie note come macrofagi da persone viventi. I biologi hanno analizzato la loro composizione genetica e poi hanno esposto le cellule a Y. pestis in piastre Petri.
"Bandiera rossa" per l'immunità
Un gene, l'ERAP2, si è rivelato un'arma chiavearsenale di cellule immunitarie. Almeno nelle piastre Petri, i macrofagi che trasportavano due copie della versione ERAP2 hanno ucciso Y. pestis è più efficace dei macrofagi con o senza una copia della variante genetica. ERAP2 contiene istruzioni per produrre una proteina che aiuta le cellule immunitarie a visualizzare particelle di invasori estranei come i batteri sulla loro superficie. Ciò solleva una "bandiera rossa" per altre cellule immunitarie , invitandoli a contribuire a combattere il virus.
I macrofagi secernono anche sostanze chiamatecitochine per mobilitare il sistema immunitario per combattere gli agenti patogeni. Risulta che l'insieme di citochine secrete dalle cellule varia a seconda delle versioni del gene ERAP2 che trasportano.
Devi pagare per tutto
La versione post-peste di ERAP2 ha dato davvero risultatii portatori hanno un vantaggio rispetto alla peste nera, sebbene gli studi sui campioni di laboratorio non riflettano pienamente ciò che accade a una persona nella vita reale, sottolineano gli scienziati.
Eppure, questa protezione dalla peste potrebbe essere costosacosto. Secondo un rapporto del Journal of Clinical and Translational Gastroenterology, la versione di ERAP2 che protegge da Y. pestis è un noto fattore di rischio per la malattia di Crohn. Gli autori dello studio hanno notato che altre varianti genetiche rilevate nel nuovo studio sono associate ad un aumento del rischio di malattie autoimmuni, tra cui l’artrite reumatoide e il lupus.
Tuttavia, durante la pandemia questo non ha avuto importanza,sottolineano gli scienziati. “L’urgenza della pandemia ha reso inevitabile il compromesso”, spiegano in un commento all’articolo di Nature. Compromessi simili probabilmente si verificarono durante altre epidemie storiche, prima e dopo la Peste Nera. Gli echi di questi eventi sono ancora visibili nel DNA dell'uomo moderno.
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