Преживјели од црне смрти пренијели су гене за отпорност на кугу на своје потомке, али то има цијену
"Црна смрт" - изнова и изнова
„Црна смрт“, или пандемија бубонске кугеКСИВ век, изазван бактеријом Иерсиниа пестис, однео је животе од 30 до 50% европске популације за само пет година. Након тога, избијања болести су примећена на континенту сваких неколико година. Па ипак, сваки следећи је однео мање живота од претходног. Дуго времена научници нису могли да схвате зашто.
Бацил куге (Иерсиниа пестис) је врста грам-негативних бактерија из породице Иерсиниацеае. Инфективни агенс бубонске куге такође може изазвати кугну упалу плућа и септикемијску кугу.
Лабораторије Роцки Моунтаин, НИАИД, НИХ&нбсп;
Према једној теорији, стопа морталитетасмањена услед еволуционих промена у бактерији&нбсп;И. пестис или развијене европске културне праксе везане за хигијену. Међутим, побољшање преживљавања могло би бити резултат брзе природне селекције узроковане пандемијом. Научници претпостављају да су у овом сценарију људи са генима отпорности на кугу чешће преживљавали и тако их преносили на следећу генерацију већом стопом.
Валидација идеје
Да би тестирали ову хипотезу, стручњаци су сакупили више од 500 узорака ДНК из остатака људи који су умрли пре, током или убрзо након што је црна смрт захватила Енглеску и Данску.
Истраживачи су издвојили ДНК за анализу.од остатака закопаних у лондонским јамама куге у Источном Смитфилду. Ово је гробље од око 2 хектара, које је коришћено за масовне гробнице између 1348. и 1350. године. Прикупили су 318 узорака из Смитфилда и других локација у Лондону, као и 198 узорака са пет локација у Данској. ДНК је добијен од људи који су умрли 500 година пре почетка Црне смрти и до 450 година након њеног завршетка. Штавише, многи од ових узорака узети су од људи који су били у „епицентру догађаја“.
Експериментишите са деловима гена
Показало се да је ДНК веома деградирана и помешанаса другом ДНК животне средине, укључујући и ону коју остављају микроби. Због тога су биолози проучавали само мале површине. Они су се фокусирали на око 350 специфичних гена који су укључени у имуни систем, као и на око 500 ширих геномских региона који су раније били повезани са имунолошким поремећајима.
Међу генима повезаним са&нбсп;имунитетом,Тим је идентификовао 245 варијанти гена - то јест, специфичне "ароме" различитих гена. Њихова посебност је што су се посебно снажно проширили међу Лондончанима након почетка пандемије. Четири од њих пронађена су у узорцима из Данске.
Широк спектар гена функционише, кажу научницизаједно да изазову имуни одговор против патогена као што је&нбсп;И. пестис. Ово сугерише да ће многи од ових гена бити предмет природне селекције током пандемије.&нбсп;Поред тога, узорци из Енглеске и Данске могу имати различите обрасце варијације ових гена.&нбсп;
Користећи ДНК извађен из зуба људи који су умрли пре и током пандемије куге, истраживачи су открили генетске разлике.
Слика љубазношћу Матт Цларк/МцМастер универзитета
Да сазна да ли означени гени штите људеод куге и како, сакупљали су имуне ћелије познате као макрофаги од живих људи. Биолози су анализирали њихов генетски састав, а затим изложили ћелије И. пестис у Петријевим посудама.
"Црвена застава" за имунитет
Испоставило се да је један ген - ЕРАП2 - кључно оружјеарсенал имуних ћелија. Барем у петријевим посудама, макрофаги који носе две копије ЕРАП2 верзије су убили&нбсп;И. пестис је ефикаснији од макрофага са или без једне копије варијанте гена. ЕРАП2 садржи упутства за прављење протеина који помаже имуним ћелијама да прикажу честице страних нападача као што су бактерије на својој површини. Ово подиже „црвену заставу“ за друге имуне ћелије , позивајући их да помогну у борби против вируса.&нбсп;
Макрофаги такође луче супстанце тзвцитокини да подигну имуни систем да се бори против патогена.&нбсп;Испоставило се да скуп цитокина које луче ћелије варира у зависности од тога коју верзију гена ЕРАП2 носе.
Морате платити за све
Верзија ЕРАП2 након куге је заиста даланосиоци су у предности у односу на Црну смрт, иако студије у лабораторијским посудама не одражавају у потпуности оно што се човеку дешава у стварном животу, наглашавају научници.
Па ипак, ова заштита од куге могла би бити скупатрошак. Према извештају у часопису Јоурнал оф Цлиницал анд Транслатионал Гастроентерологи, верзија ЕРАП2 која штити од&нбсп;И. пестис је познати фактор ризика за Црохнову болест. Аутори студије су приметили да су друге генетске варијанте забележене у новој студији повезане са повећаним ризиком од аутоимуних болести, укључујући реуматоидни артритис и лупус.
Међутим, током пандемије то није било важно,наглашавају научници. „Хитност пандемије учинила је компромис неизбежним“, објашњавају они у коментару на чланак Натуре. Слични компромиси су се вероватно десили током других историјских епидемија, пре и после Црне смрти. Одјеци ових догађаја још увек се могу видети у ДНК савремених људи.
Опширније:
НАСА је открила порекло Хаумее - најмистериозније планете у Сунчевом систему
Живи организми су учинили Марс ненастањивим
Јетра може да ради више од 100 година: научници су рекли како је то могуће