疫病は人間よりも3、300年早く考えられていました科学| スミソニアン - 記事、歴史、考古学、科学、心身

ペストは、歴史上最も悪名高い殺人者の1つですが、恐ろしい犠牲者数を過小評価しているようです。 DNAの証拠は、ペストの原因となる細菌が、以前に信じられていた数千年前にヒトに感染し、無数の死を引き起こした可能性が高いことを示唆しています。

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ゲノム研究はまた、ペストが比較的良性の細菌から、世界中で大混乱を引き起こす効率的なキラーにどのように進化したかについて多くを明らかにしています。

3つの壊滅的なアウトブレイクは、過去の記録とDNA研究によってペストに以前リンクされています。最初のパンデミックは、西暦541年頃のユスティニアヌスの疫病から始まり、最大1億人が死亡しました。 2番目のパンデミックには、ヨーロッパ人の約30〜50％を殺した14世紀の黒死病が含まれていました。そして、1850年代に中国で発生した第3のパンデミックは、20世紀半ばまで続きました。

しかし、研究者がユーラシアの青銅器時代の人間の歯からDNAを配列決定したとき、彼らは、テストした101人の個人のうち7人でペスト、ペスト菌を引き起こす細菌の遺伝的兆候を発見しました。つまり、この疫病は少なくとも4, 800年前に人々に感染していたことを意味します。これは、歴史的記録から知られているよりも3, 300年前です。

注目すべきことに、チームはまた、これらの世紀の初期に、細菌はまだ伝説的駆除を引き起こす小さなが重要な遺伝子変異を獲得していないことを発見しました。

「ペスト菌はその祖先であるY. pseudotuberculosisと非常によく似ています」と、デンマーク工科大学の共著者であるSimon Rasmussenは説明します。「しかし、その祖先はそれほど有害ではありません。食べると気分が悪くなりますが、それで死ぬことはありません。それでは、どうして有害ではあるが致命的ではないバクテリアが、人間にとってこれまでに存在した最も致命的なバクテリアの1つに進化したのでしょうか？」

黒死病のような歴史的な疫病の大流行は、人間が感染したノミを運ぶネズミと密接な四分の一を分かち合ったときに広まった。ノミが感染した動物の血液を飲むと、ペスト菌はノミの腸に入り、そこで増殖するだけでなく腸をブロックするため、ノミは非常に空腹になります。これは、ノミがより多くの宿主に手を伸ばして噛むことを促進し、したがって、より多くのペストバクテリアを届けます。

鉄器時代までのペストの犠牲者は、ノミの腸内で害虫が生き残るために必要な遺伝子エルシニア・マウス毒素、またはymtを持つペスト菌に感染していました。しかし、今週のCellに登場する新しい遺伝子分析は、青銅器時代の細菌にはこの突然変異がなく、重要な進化の瞬間を特定するのに役立つことを示しています。

「ここでは、この細菌がノミに住むことができなくなってからライフスタイルのこの非常に重要な部分になったとき、これがいつ起こったかを直接特定することができます。病原菌がどのように進化してさらに危険になるかについて、多くのことがわかります」とラスムッセンは言います。

ノミの走査型電子顕微鏡写真画像。（疾病管理予防センター）

古代のバクテリアには、肺からリンパ節のような他の組織に感染が広がることを可能にする突然変異が欠けていた、とラスムッセンは指摘する。

「それで、その時点で、私たちは一種の中間的なペストを抱えています」と彼は言います。「これらの青銅器時代の株は、腺ペストを引き起こすことはできませんでしたが、血液に敗血症性ペストを引き起こし、肺に肺ペストを引き起こしました。くしゃみや咳をすると、空気中に伝染します。」

今年の初めに、ノースウェスタン大学ファインバーグ医学部の微生物学者であるウィンダム・レイセムと彼の同僚は、それほど致命的ではない細菌がどのようにペストになったのかを示す研究を発表しました。彼らは、 ペスト菌感染症のマウスモデルを使用して、細菌が最初に呼吸器型の病気を引き起こし、その後、腺ペストとノミによる伝播を引き起こす突然変異を獲得する可能性があることを示しました。

「だから、この研究を読んで興奮したのは、その仮説を裏付ける証拠があるということです」とLathemは言います。「もしこれらの青銅器時代の株がノミによって伝染できないが、それでも人間に感染しているなら、彼らが受けそうな病気は何ですか？肺ペストとなる可能性が高いと思います。」

それは、この病気の青銅器時代のバージョンがそれほど危険ではなかったということではありません、とラスムッセンは付け加えます。「肺ペストを発症すると、ほぼ100％が致命的です。今日でも24時間以内に治療する必要があります。さもなければ、さようならです。当時はもちろん、それは同じように致命的であり、人々は病気にかかったのか、それがどこから来たのかさえ知らなかった。本当に恐ろしかったに違いない」

それでも、空中伝播は、おそらく大陸を越えてではなく村の規模で殺害され、おそらく歴史が後に目撃したような大量の疫病を生み出すことができなかった可能性が高いと、最近、 Y。ユスティニアヌスの6世紀のペスト。

「ペストについて考えるとき、それをげっ歯類とノミの病気だと思います」と彼は言います。「しかし、ノミ媒介性の伝播がないという事実は、人間の病気のイベントにとって何を意味したのでしょうか？それはおそらくあまり一般的ではなかったことを意味しており、大流行の間のノミ伝播の重要性について何かを述べていると思います。」

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ラスムッセンと彼の同僚はまた、彼らのデータを使用してペストをその遺伝的ルーツにたどりました。彼らの計算によると、既知のすべてのY. pestis株の共通の祖先は5、783年前の人類の歴史の一部でした。

「この年齢は、人々が都市に住み始める時期と本当に一致します」とラスムッセンは指摘します。「それは、家の中に多くの人間と動物がいて、非常に劣悪な衛生状態の一種のるつぼ環境です。人々は、この環境がこれらの非常に感染性の高い人間の病気の多くの進化を開始するのに役立つのではないかと長い間考えてきました。」

ペストの進化のタイムラインをさらにトレースすると、病気が歴史的な人間の移動に関与していたかどうかが明らかになる可能性があります。たとえば、これらの同じ著者の多くによる青銅器時代のユーラシア人の最近の人口ゲノミクス研究は、ヨーロッパとアジアの両方で現在の人口統計を形成するのに役立つ大規模な移住の動的な期間を明らかにしました。

「人々の流入は病気をもたらしたのでしょうか？または、人々は病気から逃げましたか？」とラスムッセンは尋ねます。「現時点では、もちろんこれについては何も証明できませんが、ペストがこれらの移住に関与したという理論を出すことができます。」

そして、病気の進化が進行しているため、この種の研究は歴史的な出来事を超えて興味深いとLathemは付け加えます。

「私たちは、小さな遺伝的変化が人間の健康と病気に大きな影響を与える可能性があることを学び続けています」と彼は言います。「ここには、思ったよりずっと早くヒトに感染することができた細菌がありますが、少数の集団への拡散を制限するかもしれないいくつかの重要な要因が欠けていました。しかし、その後、1つの遺伝子といくつかの変異を検出するだけで、突然、小さなローカルアウトブレークからグローバルなパンデミック感染に移行しました。」

Lathemにとって、それは非常に重要なメッセージです。「エボラなどの病気は、新しい遺伝子やDNAを獲得し、体液だけでなく空中に広がる可能性があります。そのような例では、、私たちの手にははるかに大きな問題があります。」