Dżuma przetrwała wieki. Dlaczego zaraza ciągle z nami jest i mutuje?

Dżuma przez wieki przerzedzała ludzkie populacje. Epidemie dżumy wybuchały wielokrotnie, w tym jako tzw. dżuma Justyniana, która uśmierciła 40% obywateli Konstantynopola w VI-VII wieku, czarna śmierć, która zabiła połowę mieszkańców Europy w XIV wieku, czy też lokalne epidemie w XVII i XVIII wieku. Przez kolejne stulecia dochodziło jeszcze do mniejszych epidemii, głównie w Afryce i Azji.

Dżumę wywołuje bakteria Yersinia pestis, czyli pałeczka dżumy. Ten groźny patogen atakuje ludzi przynajmniej od 5 tysięcy lat, a został odkryty dopiero w 1894 roku. Choć wydaje się, że najgorsze plagi już za nami, a zarażenie można leczyć antybiotykiem, to zaraza nadal krąży i parę razy do roku słyszy się o nowych przypadkach - nie tylko w krajach trzeciego świata.

Dlaczego dżuma przetrwała wieki? Dziś naukowcy badają ewolucję Y. pestis, porównując starożytne i współczesne jej próbki. Najnowsze badanie wykazało, że bakteria mutowała, zmieniając swoją wirulencję, czyli zdolność wywoływania szkód w organizmie nosiciela. Co dokładnie odkryto?

Mikrobiolodzy z Instytutu Pasteura w Paryżu opublikowali w czasopiśmie "Science" artykuł, w którym omawiają swoje wyniki badań. Analizowali oni próbki pałeczki dżumy z różnych okresów w historii i ustalili, że po wygaśnięciu największych pandemii, w trakcie których choroba zabijała człowieka w ciągu 3 dni, bakteria wytworzyła nowe, mniej groźne szczepy. Odpowiadały za to zmiany w zaledwie jednym jej genie.

Ten nowy szczep dżumy stał się bardziej przenośny i mniej śmiercionośny. Może to tłumaczyć, dlaczego przez ostatnie wieki dżuma nie jest tak dużym problemem i praktycznie wyparowała ze zbiorowej świadomości. Nie jest też obecna we współczesnym folklorze. Próbki poprzedzające o 100 lat pierwsze pandemie dżumy zawierały mniej kopii genu "pla", który według badaczy odpowiadał za wyjątkową śmiertelność choroby i był obecny na najgorszych etapach pandemii.

Podczas testów na myszach okazało się, że bakterie z mniejszą liczbą kopii tego genu osiągały przeżywalność wyższą o 10-20% w porównaniu ze szczepami o normalnej ilości tego genu. Zakażone nimi zwierzęta umierały też prawie dwa dni później, a ich śmiertelność spadła ze 100% do 85%. Zmiana genetyczna, która zmniejszyła wirulencję bakterii, ułatwiła jej zatem również przetrwanie przez okresy względnego spokoju.

Dlaczego po wygaśnięciu pandemii pałeczki dżumy znów się osłabiły? Jest hipoteza, że z powodu przerzedzenia populacji silna wersja bakterii nie miała już za bardzo kogo atakować, więc przetrwały głównie te słabsze odmiany. Ich nosicielami były głównie szczury. Z drugiej strony naukowcy zakładają, że zmniejszenie ilości genu "pla" po 100 latach od wybuchu pierwszej i drugiej pandemii dżumy to efekt przypadkowy i niezwiązany z liczebnością populacji gospodarzy.

Badacze zwrócili też uwagę, że dzisiejsze odmiany pałeczek dżumy atakujące ludzi są znów wyjątkowo złośliwe. "Nasze badania rzuciły światło na interesujący wzorzec w historii ewolucyjnej dżumy. Ważne jest jednak, by zauważyć, że większość szczepów, które nadal dziś krążą w Afryce, obu Amerykach i Azji, są wysoce zjadliwe" - skomentował Ravneet Sidhu, współautor badania i doktorant w McMaster Ancient DNA Centre.

Mimo że ludzi atakują te silniejsze szczepy Yersinia pestis, to dzięki nowoczesnej medycynie choroba jest w znacznie wyższym stopniu uleczalna niż w przeszłości. Chodzi zarówno o diagnostykę, jak i metody leczenia. Jak wyjaśnia współautor badania i kierownik badań w Instytucie Pasteura, Javier Pizarro-Cerdá: "Dziś dżuma jest rzadką chorobą, ale dalej pozostaje problemem dla zdrowia publicznego i służy jako model umożliwiający szersze zrozumienie tego, jak powstają i wymierają pandemie. Ten przykład ilustruje równowagę wirulencji, jaką patogen może zaadaptować, aby skutecznie się rozprzestrzeniać".

Źródło: Ravneet Kaur Sidhu et al., Attenuation of virulence in Yersinia pestis across three plague pandemics. Science388, eadt3880(2025). DOI:10.1126/science.adt3880

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 87 tys. obserwujących nasz fanpage - polub GeekWeek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!