Зараженные предки. От каких инфекций страдали и умирали древние люди

МОСКВА, 22 сен — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Исследуя ткани и зубы египетских мумий возрастом две тысячи лет, ученые обнаружили ДНК пяти патогенов, включая микобактерии проказы и вируса гепатита B. Ранее в желудке ледяной мумии Тирольского человека, погибшего более пяти тысяч лет назад, генетический анализ выявил хеликобактер пилори. Как выяснилось, многие инфекционные заболевания гораздо более древние, чем считалось.

Зубная боль

В 1998 году ученые из Университета Экс-Марсель (Франция) во главе с Мишелем Дранкуром впервые выделили ДНК возбудителя чумы из зубов людей, погребенных на четырехсотлетнем кладбище. В зубной пульпе исследователи обнаружили части генома бактерии Yersinia pestis, подтвердив тем самым, что в конце XVI века Францию поразила эпидемия этой губительной болезни.

После смерти тело разлагается под влиянием внешней среды, погребальных процедур и почвенных микробов. Мягкие ткани, как правило, полностью исчезают со временем, если не произошла мумификация. Кости тоже разрушаются. Самая крепкая часть — зубы — сохраняется до трехсот тысяч лет, а в их полостях — зубная пульпа вместе с остатками клеток микробов.

Зубы в челюсти хорошей сохранности — ценный археологический материал. Ученые работают с полной защитой, как криминалисты, чтобы не загрязнить образец современными микроорганизмами, хранят его в герметичных емкостях со всеми предосторожностями.

© Mol Genet Genomic Med. 2020 Jun; 8(6): e1202.

1 — эмаль, 2 — дентин, 3 — зубная пульпа, 4 — цемент ткани зуба, 5 — кератизированная десна, 6 — сосуды, нервы, 7 — перидонт, 8 — альвеолярная кость, 9 — нервное и кровеносное снабжение, 10 — карман и зубной камень

Чем больше зубная полость, тем больше археологического материала. Из пульпы извлекают биомолекулы или их части: ДНК и белки — они тоже показывают патоген.

За два десятка лет после открытия французских генетиков зубная пульпа помогла определить десять патогенных бактерий и один вирус, инфицировавших древних людей. Среди них — сальмонелла, проказа, туберкулез, стафилококк.

Лучше всего изучили возбудителя чумы. Самый древний выделили из зубной пульпы двух человек, скончавшихся 3800 лет назад, в бронзовом веке, и погребенных на территории современной Самарской области. В результате дату вхождения этой инфекции в человеческую популяцию пришлось отодвинуть на тысячу лет.

Окопная бактерия

В новой работе Дранкур с коллегами обнаружили ДНК бактерии Bartonella quintana. Этот микроб передается человеческими вшами, он вызвал унесшую свыше миллиона жизней эпидемию волынской (или окопной) лихорадки в Первую мировую войну. На сей раз пульпу взяли из 25 зубов от пяти скелетов возрастом две тысячи лет, погребенных в римском некрополе города Безансон во Франции. В них очень хорошо сохранились клетки крови — эритроциты. Такое бывает крайне редко. При помощи флуоресцентной гибридизации in situ сделали снимки эритроцитов, инфицированных B. quintana.

А самую древнюю бактерию этого вида выделили из зубной пульпы останков с юго-востока Франции. Их возраст — четыре тысячи лет. Окопная лихорадка оказалась одной из древнейших инфекций наряду с туберкулезом, который также по ДНК обнаружили у погибшего 5400 лет назад египтянина.

© Фото : National Center for Biotechnology Information

Эритроцит инфицирован бактерией B. quintana. Возраст образца — 2000 лет

Древнейшие чума и гепатит

Геномикой древних патогенов называет новое направление науки Иоганнес Краузе из Университета Тюбингена (Германия), один из ведущих исследователей в этой области. Именно он, сравнивая ДНК возбудителей чумы, выделенных из останков разных веков, воссоздал эволюцию микроба и уточнил пути миграции наших предков. В 2011 году Краузе с коллегами расшифровал геном древней чумы. Это заболевание исчезло в Европе, но в некоторых регионах мира, например Монголии, еще остается.

В 2015-м международный коллектив ученых, включая Краузе, проанализировал микробиом Тирольского человека (Этци) — так называют ледяную мумию возрастом 5300 лет, найденную в Итальянских Альпах. Ученые взяли образцы тканей желудочно-кишечного тракта, сделали несколько анализов, чтобы установить части генома, микробов, и выделили ДНК Helicobacter pylori — бактерии, обитающей в желудке 90 процентов людей. У каждого десятого она вызывает язву и рак желудка. Возможно, такие проблемы были и у Этци.

© 2016, American Association for the Advancement of Science

Образцы, взятые в желудочно-кишечном тракте Тирольского человека для обнаружения H. pylori

В свежей работе ученые из Тюбингена с коллегами из Швейцарии и Польши исследовали образцы тканей и зубов 119 египетских мумий, хранящихся в музеях Германии. Самым древним — более двух тысяч лет. У одной из них, обозначенной как Abusir1630, обнаружили бактерии проказы. По антропологическим данным установили, что это мужчина 30-40 лет. Причем внешних признаков заболевания или поражения костей у него не было.

Еще у одного индивида, умершего примерно две тысячи лет назад, выявили ДНК вируса гепатита B. Кроме того, у мумий идентифицировали Proteus mirabilis (бактерия вызывает инфекцию мочевого канала), Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium — эти микробы обитают в здоровом кишечнике, но могут стать и причиной болезни.