ניצולי המוות השחור העבירו לצאצאיהם גנים לעמידות למגיפה, אך זה גובה מחיר
"מוות שחור" - שוב ושוב
"מוות שחור", או מגיפת הבועותהמאה ה-14, שנגרמה על ידי החיידק Yersinia pestis, גבתה את חייהם של 30 עד 50% מאוכלוסיית אירופה תוך חמש שנים בלבד. לאחר מכן נצפו התפרצויות של המחלה ביבשת מדי כמה שנים. ובכל זאת כל אחד לאחר מכן גבה פחות חיים מהקודם. במשך זמן רב, מדענים לא יכלו להבין מדוע.
חיידק מגיפה (Yersinia pestis) הוא סוג של חיידקים גרם שליליים ממשפחת ה-Yersiniaceae. הגורם הזיהומי של מגפת בובה יכול גם לגרום לדלקת ריאות מגיפה ומגפת ספיגה.
Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
לפי תיאוריה אחת, שיעור התמותהירד עקב שינויים אבולוציוניים בחיידק Y. pestis או שיטות תרבות אירופאיות מפותחות הקשורות להיגיינה. עם זאת, השיפור בהישרדות יכול לנבוע גם מהברירה הטבעית המהירה הנגרמת על ידי המגיפה. מדענים משערים שבתרחיש זה, אנשים עם גנים של עמידות למגיפה שרדו לעתים קרובות יותר וכך העבירו אותם לדור הבא בקצב גבוה יותר.
אימות רעיון
כדי לבדוק השערה זו, מומחים אספו יותר מ-500 דגימות DNA משרידים של אנשים שמתו לפני, במהלך או זמן קצר לאחר שהמוות השחור שטף את אנגליה ודנמרק.
החוקרים חילצו DNA לצורך ניתוח.מהשרידים הקבורים בבורות המגפה של מזרח סמית'פילד בלונדון. זהו בית קברות של כ-2 דונם, ששימש לקברי אחים בין השנים 1348-1350. הם אספו 318 דגימות מסמיתפילד ומאתרים אחרים בלונדון, וכן 198 דגימות מחמישה אתרים בדנמרק. DNA התקבל מאנשים שמתו 500 שנה לפני תחילת המוות השחור ועד 450 שנים לאחר סיומו. יתרה מכך, רבות מהדגימות הללו נלקחו מאנשים שהיו ב"מוקד האירועים".
ניסוי עם חלקים של גן
ה-DNA התברר כמופל ומעורבב מאודעם DNA סביבתי אחר, כולל זה שהותירו חיידקים. לכן, ביולוגים חקרו רק אזורים קטנים ממנו. הם התמקדו בכ-350 גנים ספציפיים המעורבים במערכת החיסון, כמו גם בכ-500 אזורים גנומיים רחבים יותר הקשורים בעבר להפרעות חיסוניות.
בין הגנים הקשורים לחסינות,הצוות זיהה 245 וריאנטים של גנים - כלומר, "טעמים" ספציפיים של גנים שונים. המוזרות שלהם היא שהם התפשטו חזק במיוחד בקרב תושבי לונדון לאחר תחילת המגיפה. ארבעה מהם נמצאו בדגימות מדנמרק.
מגוון רחב של גנים פועל, אומרים מדעניםיחד כדי לעורר תגובה חיסונית נגד פתוגנים כמו Y. pestis. זה מצביע על כך שרבים מהגנים הללו יהיו נתונים לברירה טבעית במהלך המגיפה. בנוסף, לדגימות מאנגליה ודנמרק עשויות להיות דפוסי שונות של שונות בגנים אלה.
באמצעות DNA שהופק משינים של אנשים שמתו לפני ובמהלך מגיפת המגפה, החוקרים מצאו הבדלים גנטיים.
התמונה באדיבות מאט קלארק/אוניברסיטת מקמאסטר
כדי לגלות אם הגנים המסומנים מגנים על אנשיםמהמגפה וכיצד, הם אספו תאי חיסון הידועים כמקרופאגים מאנשים חיים. ביולוגים ניתחו את המבנה הגנטי שלהם ואז חשפו את התאים ל-Y. pestis בצלחות פטרי.
"דגל אדום" לחסינות
גן אחד - ERAP2 - התברר כנשק מרכזיארסנל של תאי חיסון. לפחות בצלחות פטרי, מקרופאגים שנשאו שני עותקים של גרסת ה-ERAP2 הרגו את Y. pestis יעיל יותר ממקרופאגים עם או בלי עותק אחד של וריאנט הגן ERAP2 מכיל הוראות לייצור חלבון שעוזר לתאי מערכת החיסון להציג חלקיקים של פולשים זרים כמו חיידקים על פני השטח שלהם , קורא להם לעזור להילחם בנגיף.
מקרופאגים מפרישים גם חומרים הנקראיםציטוקינים לגיוס מערכת החיסון להילחם בפתוגנים. מסתבר שסט הציטוקינים המופרשים על ידי תאים משתנה בהתאם לאילו גרסאות של הגן ERAP2 הם נושאים.
אתה צריך לשלם על הכל
הגרסה שלאחר המגפה של ERAP2 באמת נתנהלנשאים יש יתרון על פני המוות השחור, אם כי מחקרים בכלי מעבדה אינם משקפים באופן מלא את מה שקורה לאדם בחיים האמיתיים, מדגישים מדענים.
ועדיין, ההגנה הזו מהמגפה עלולה להיות יקרהעֲלוּת. על פי דיווח בכתב העת Journal of Clinical and Translational Gastroenterology, הגרסה של ERAP2 המגנה מפני Y. pestis הוא גורם סיכון ידוע למחלת קרוהן. מחברי המחקר ציינו כי וריאנטים גנטיים אחרים שצוינו במחקר החדש קשורים לסיכון מוגבר למחלות אוטואימוניות, כולל דלקת מפרקים שגרונית וזאבת.
עם זאת, במהלך המגיפה זה לא משנה,מדגישים מדענים. "הדחיפות של המגיפה הפכה את הפשרה לבלתי נמנעת", הם מסבירים בפרשנות למאמר ב-Nature. פשרות דומות התרחשו ככל הנראה במהלך התפרצויות היסטוריות אחרות, לפני ואחרי המוות השחור. הדים של אירועים אלה עדיין ניתן לראות ב-DNA של אנשים מודרניים.
קרא עוד:
נאס"א חשפה את מקורו של האומאה - כוכב הלכת המסתורי ביותר במערכת השמש
אורגניזמים חיים הפכו את מאדים לבלתי ניתן למגורים
הכבד יכול לעבוד יותר מ-100 שנים: מדענים אמרו איך זה אפשרי