Останки епископа 17 века дают представление о происхождении туберкулеза

Соединения демонстрируют многообещающую активность против туберкулеза

Епископ Педер Винструп из Лунда, Швеция, скончался зимой 1679 года в возрасте 74 лет и был похоронен в склепе Лундского собора. Три века спустя его удивительно хорошо сохранившиеся останки дают представление о происхождении туберкулеза.

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Genome Biology, исследователи из Института науки истории человечества им. Макса Планка, Лундского университета и Шведского историко-природоохранного музея представили анализ генома древней микобактерии туберкулеза самого высокого качества на сегодняшний день, предполагая, что возбудитель является намного моложе, чем считалось ранее.

Когда антрополог Каролина Арчини и ее коллеги из Шведского музея естественной истории обнаружили небольшие кальцификаты в очень хорошо сохранившихся легких епископа Педера Винструпа, они поняли, что необходимы дополнительные исследования. «Мы подозревали, что это остатки перенесенной легочной инфекции, – говорит Арчини, – и туберкулез был во главе нашего списка кандидатов. Анализ ДНК был лучшим способом доказать это»

Предполагается, что до четверти населения мира подверглось воздействию бактерий комплекса Mycobacterium tuberculosis, вызывающих туберкулез (ТБ). Епископ Винструп был одним из многих, кто заболел во время начала так называемой пандемии туберкулеза «Белая чума», разорившей постсредневековую Европу. Сегодня туберкулез является одним из наиболее распространенных заболеваний, на который приходится самая высокая смертность от бактериальной инфекции в мире.

Глобальное распространение туберкулеза привело к преобладающему предположению о том, что патоген возник на ранних этапах истории человечества и достиг своего глобального распространения благодаря характерным для человека миграциям из Африки десятки тысяч лет назад, но недавняя работа над древними геномами туберкулеза вызвали споры о том, когда начались эти отношения хозяин-патоген. В 2014 году группа ученых из Тюбингенского университета и Университета штата Аризона реконструировала три древних генома туберкулеза из доконтактной Южной Америки – не только древние штаммы были неожиданно связаны с теми, которые циркулируют в современных тюленях, но и сравнили их с Большое количество человеческих штаммов свидетельствует о том, что туберкулез возник в течение последних 6000 лет. Понятно, что эта новая оценка была окружена скептицизмом, поскольку она полностью основывалась на древних геномах, которые не являются репрезентативными для штаммов туберкулеза, ассоциируемых с людьми сегодня.

Открытие кальцификации легких Епископа дало нам возможность вернуться к вопросу о возникновении туберкулеза с данными, полученными от древнего европейца. Если бы мы могли реконструировать геном туберкулеза по данным епископа Винструпа, где мы знаем дату его смерти до сегодняшнего дня, это дало бы надежную и независимую калибровку для наших оценок того, сколько лет туберкулезу в том виде, в каком мы его знаем »

Кирстен Бос, руководитель группы молекулярной палеопатологии в Институте истории человечества Макса Планка (MPI-SHH), соруководитель исследования

Самый качественный геном древнего туберкулеза на сегодняшний день

В новом исследовании, опубликованном на этой неделе в Genome Biology, Сюзанна Сабин из MPI-SHH и ее коллеги реконструируют геном туберкулеза из кальцинированного узелка, обнаруженного в останках епископа Винструпа.

«Геном невероятного качества – сохранение такого масштаба в древней ДНК крайне редко», – комментирует Бос.

Вместе с горсткой геномов туберкулеза из других работ, исследователи снова обращаются к вопросу о возрасте комплекса Mycobacterium tuberculosis, используя год смерти Бишопа в качестве точной калибровочной точки. Используя несколько моделей молекулярного датирования, все углы действительно указывают на относительно молодой возраст комплекса Mycobacterium tuberculosis.

«Более недавнее появление комплекса патогенов туберкулеза теперь подтверждается генетическими данными из множества географических регионов и периодов времени», – комментирует Сабин, первый автор исследования. «Это самое убедительное из имеющихся на сегодняшний день доказательств того, что возникновение этого явления было неолитическим явлением»

Этот последний сдвиг в повествовании о том, когда бактерии комплекса Mycobacterium tuberculosis стали высоко заразными для человека, вызывает дополнительные вопросы о контексте его возникновения, поскольку, похоже, он совпал с подъемом скотоводства и малоподвижного образа жизни.

«Переход к неолиту, по-видимому, сыграл важную роль в появлении ряда патогенов человека», – комментирует Дениз Кюнерт, руководитель группы по исследованию передачи заболеваний в MPI-SHH, которая была одним из руководителей исследования.

«В отношении туберкулеза, в частности, более убедительные доказательства могут быть получены только из более старого генома, хотя эти более глубокие периоды времени вряд ли обеспечат сохранение в масштабе того, что мы видели для епископа Винструпа», – добавляет Бос.

«Двигаясь вперед», – комментирует Сабин, – «есть надежда, что мы найдем адекватно сохранившуюся ДНК из периодов времени, близких к появлению комплекса, или, возможно, от его предка».

Источник:

Институт истории человечества Макса Планка

Ссылка на журнал:

Sabin, S ., и др. (2020) Геном Mycobacterium tuberculosis семнадцатого века поддерживает возникновение комплекса Mycobacterium tuberculosis в эпоху неолита. Биология генома. doi.org/10.1186/s13059-020-02112-1.

Source link