Hódharapás által fertőzhetett 5000 évvel ezelőtt a pestis egy korai változata a Baltikumban

Tudósok a múlt héten fedezték fel a legkorábbi ismert pestisvariánst egy 5000 évvel ezelőtt élt vadászó-gyűjtögető ember csontmaradványaiban. A lenyűgöző felfedezés mintegy 2000 évvel korábbra datálja a Yersinia pestis nevű baktérium feltűnését – mondta el a vonatkozó tanulmány vezető szerzője, Ben Krause-Kyora, a Kieli Egyetem biokémikusa és régésze. Hozzátette: ez a dátum már nem állhat nagyon messze a baktérium kifejlődésének időpontjától sem.

Korai variáns

A kutatócsoport eredményei június 29-én jelentek meg a Cell Reports című tudományos folyóiratban.

Az RV 2039 jelöléssel ellátott személy egy 20 és 30 év közötti férfi volt, egyike négy elhunytnak, akiknek maradványait a mai Lettország területén, a Balti-tenger közelében tárták fel. A férfi fogaiból és csontjaiból vett minták alapján az itt eltemetettek közül egyedül ő volt fertőzött.

A kutatók a mintákból génszekvenálás segítségével rekonstruálták a több évezreddel ezelőtti baktériumváltozat teljes genomját. Ez alapján úgy gondolják, a baktérium egy körülbelül 7000 évvel ezelőtt megjelent törzs tagja volt, ez nem sokkal azután alakult ki, hogy a Yersinia pestis faj végleg elkülönült a Yersinia pseudotuberculosis nevű elődjétől.

A laboratóriumi elemzés arra is rávilágított, hogy a halálos kórokozó kulcsfontosságú génjeinek nagy része az 5000 évvel ezelőtti fejlődési stádiumban már megvolt. „Ami igazán meglepő, az az, hogy már ebben a korai törzsben látjuk többé-kevésbé a Yersinia pestis teljes génkészletét, és csupán néhány gén hiányzik. De akár egy kicsiny eltérés a génösszetételben is óriási hatással lehet a fertőzőképességre” – mondta el Krause-Kyora.

A baktérium ma is ismert variánsai azonban rendelkeznek egy olyan fontos tulajdonsággal, amellyel az újonnan felfedezett ősi törzs nem: egy olyan génnel, amely lehetővé teszi egyebek mellett a bolhák általi terjedésüket. Ez az adaptáció óriási mértékben megnövelte a betegség képességét az emberek megfertőzésére.

Az emberi testbe kerülve a baktérium a nyirokcsomókban szaporodik tovább, előidézve a fájdalmas, gennyes keléseket, azaz bubókat, amelyekről a bubópestis a nevét kapta. A bolhákra való „átállás” azonban egyúttal azt is jelentette, hogy a baktérium számára célszerűvé vált az emberi gazdatest elpusztítása – ez ugyanis arra sarkallja az ugráló élősködőket, hogy új „otthont” keressenek. A kutatók szerint könnyen lehet, hogy e mutáció egyúttal a pestis halálosabbá válását is előidézte.

Mivel a most felfedezett ősi variáns még nem volt képes a bolhák által terjedni, Krause-Kyora és kollégái úgy gondolják, a baktérium feltehetően egy rágcsáló harapása által kerülhetett a férfi véráramába. A legvalószínűbb „gyanúsított” a hód, amely nem csupán ismert hordozója volt az elődbaktérium Yersinia pseudotuberculosisnak, de nagy számú maradványát is megtalálták a temetkezési hely közelében.

A véráramba kerülve a későbbi pandémiákat okozó variánsokhoz képest ez az ősi baktérium igen lassan végezhetett a vadászó-gyűjtögető férfival: feltehetően lassan szaporodva halmozódott fel vérkeringésében egészen addig, amíg a szervek működését nem kezdte el akadályozni, ezzel idézve elő a halált.

A bolhák által terjesztett pestis három hatalmas pandémiát is okozott, amelyek az emberiség történetének leghalálosabb biológiai eseményei közé tartoznak. Az első, az úgynevezett justinianusi pestis Kr. u. 542 és 750 között pusztított a Földközi-tenger térségében, és akár 40%-os csökkenést is előidézhetett az itteni lakosság számában.

A második – egyben leghírhedtebb – nagy pestisjárvány a történelemben a 14. századi európai Fekete Halál volt, amely a becslések szerint mintegy 25 millió emberrel végzett – ez a kontinens korabeli lakosságának 33-50%-át jelenthette. A harmadik, Európában kevésbé ismert pandémiát 1855-től kezdődően okozta a baktérium: a járvány a kínai Jünnan tartományból kiindulva csak Kína és India területén 12 millió ember halálát okozta, de a térség más országaira is átterjedt.

Volt-e szerepe korábban is?

Az RV 2039 jelű férfi körül eltemetett személyek vele ellentétben nem voltak fertőzöttek, és őt is úgy tűnik, hozzájuk hasonló gondossággal helyezték el sírjában. Feltételezhető tehát, hogy nem volt képes megfertőzni környezetét a baktériummal, így környezete nem is tudhatta pontosan, mi okozta halálát – ugyanúgy temették el, mint bárki mást.

Az elképzelést, miszerint ezt a lassan szaporodó ősi baktériumot a véletlenszerűen előforduló állatról emberre történő ugrás tette idővel az emberiség egyik legnagyobb ostorává, alátámasztja az, hogy Eurázsia különböző pontjain már korábban is fedeztek fel ősi csontvázakat, melyekben megtalálták a baktérium maradványait elszigetelt esetekben – a legkülönfélébb életmódokat folytató közösségekben.

„Az állatról emberre történő elszigetelt átterjedéses esetek megmagyarázzák azt, hogy miként fordulhattak elő ennyire eltérő környezetekben a régmúltban megfertőzött emberek. Látjuk sztyeppei állattartó társadalmakban, halászó-vadászó-gyűjtögetőknél, és földművelő közösségekben is – teljesen eltérő társadalmi környezetben, de mindig spontán előforduló Yersinia pestis-esetek” – mondta Krause-Kyora.

A korai pestis, mint lassan szaporodó, kevéssé fertőző betegség képe viszont akadályokat gördít néhány bevettnek számító, Európa és Ázsia civilizációs fejlődéstörténetével kapcsolatos elmélet elé. Ezek egyike az, hogy a pestis volt az okozója a nyugat-európai populáció nagyfokú csökkenésének a neolit korszak vége felé.

2019-ben a mai Svédország területén körülbelül az RV 2039-es férfival azonos korra datáltak egy 78 ember sebtében eltemetett maradványait tartalmazó tömegsírt. Közülük egy nő fogaiban és csontjaiban szintén azonosították a Yersinia pestis baktérium maradványait.

A fent említett, Eurázsia számos különböző régészeti lelőhelyén feltárt pestises emberi maradványok többsége időben egybeesik az 5-6000 évvel ezelőtti nagy neolit kori lakosságcsökkenéssel. Ha ezek valóban elszigetelt, nem fertőzőképes esetek voltak csupán, akkor az emberek ekkoriban végbement nagy fokú pusztulásának oka másban keresendő.

Egy másik elmélet szerint maga a baktérium a 6100–5400 évvel ezelőtti időszakban létezett, 10–20 000 lakosú európai „megatelepülésekben” alakult ki. Az új kutatás szerint azonban a Yersinia pestis már 7400 évvel ezelőtt elválhatott a Yersinia pseudotuberculosistól, ekkoriban pedig Európa lakossága még elszórt, kis településeken élt.

A populáció eme összeomlásának rejtélye, illetve hogy volt-e ennek köze az egyre halálosabbá és fertőzőbbé alakuló pestishez, még egyáltalán nem tisztázott. Az új tanulmány szerzői bíznak abban, hogy munkájuk előrébb viszi e kutatási vonalakat, nem csupán a pestis evolúciós történetét illetően, de a korai emberi civilizáció története, valamint az emberi genom történetének tekintetében is.

„A különféle patogének és az emberi genom mindig is együtt fejlődtek. Tudjuk, hogy a Yersinia pestis valószínűleg Európa lakosságának felét is kiirtotta rövid idő alatt, így nagy hatással lehetett az emberi genomra” – mondta el Krause-Kyora. „De még ezt megelőzően is látunk nagymértékű cserélődést az immunrendszeri génjeinkben a neolit kor végén, és könnyen lehet, hogy jelentős változást látunk ekkoriban a patogének halmazában is” – tette hozzá.