Průkopnická genetická analýza 700 let staré mumie z Bolívie poskytla první potvrzený důkaz, že streptokoky skupiny A (Streptococcus pyogenes ) byly přítomny v Americe dlouho před kontaktem s Evropou. Tento objev vyvrací předchozí domněnky o historickém šíření patogenu a otevírá nové možnosti pro studium zdraví starověkých andských populací.
Náhodný objev v Andách
Tento objev nebyl hlavním účelem studie, ale byl významným výsledkem rozsáhlejšího studia starověké DNA. Vědci z Eurac Research Mummy Institute analyzovali přirozeně mumifikované pozůstatky nalezené v chulpas – starověkých pohřebních věžích rozmístěných po celé Andské náhorní plošině.
Předmětem studie byl mladý muž s upraveným tvarem lebky, který žil v letech 1283 až 1383. Studiem genetického materiálu pozůstatků vědci objevili DNA několika mikroorganismů, z nichž nejpozoruhodnější byly S. pyogenes a Clostridium botulinum (bakterie, která způsobuje botulismus).
“Nehledali jsme tento konkrétní patogen,” vysvětlil Frank Meixner, ředitel Eurac Research Institute a spoluautor studie. “Při provádění genetické analýzy mumií přistupujeme k práci s otevřenou myslí, analyzujeme nejen lidský genetický materiál, ale také DNA četných mikroorganismů přítomných v pozůstatcích.”
O patogenu: od tonzilitidy po spálu
Streptococcus pyogenes je v moderním světě všudypřítomná bakterie. Je zodpovědný za širokou škálu onemocnění, včetně:
– Drobné infekce: běžná bolest v krku (streptokoková infekce krku).
– Systémová onemocnění: spála, která byla před érou antibiotik jednou z hlavních příčin dětské úmrtnosti.
– Závažné stavy: nekrotizující fasciitida (často nazývaná „nemoc požírání masa“) a impetigo.
Izolací téměř kompletního genomu z jediného zubu mumie vědci zjistili, že tento starověký kmen byl “specialista na hrdlo”. To znamená, že bakterie s největší pravděpodobností způsobovala respirační infekce, jako je streptokoka nebo šarla, spíše než kožní onemocnění. Tento závěr je podpořen skutečností, že takové kmeny mají tendenci prosperovat v chladném klimatu, což odpovídá chladnému a suchému prostředí bolivijské vysočiny.
Evoluční původ a environmentální kontext
Genomická data poskytují nový pohled na evoluční chronologii bakterie. Analýza ukazuje, že tento konkrétní kmen se liší od jiných S linií. pyogenes přibližně před 10 000 lety.
Toto časové období je důležité, protože se shoduje s obdobím prvních lidských migrací do andské oblasti. Vědci spekulují, že raní osadníci se mohli setkat s místní faunou, která sloužila jako rezervoár pro patogen a usnadňovala jeho přenos na lidskou populaci.
Faktory ovlivňující zdraví ve starověké Bolívii
Studie také poskytuje vhled do životních podmínek dané osoby. Mladý muž žil v období rostoucí hustoty obyvatelstva a vysoké míry migrace v Andách. Navíc analýza kostí ukazuje, že jeho nutriční stav byl pravděpodobně pod průměrem.
Je známo, že tyto faktory – přelidnění a možná podvýživa – oslabují imunitní systém, díky čemuž jsou starověké populace zranitelnější vůči propuknutí infekčních chorob. Zatímco vědci nemohou potvrdit přesnou příčinu smrti tohoto konkrétního jedince, přítomnost bakterie zdůrazňuje neustálé biologické tlaky, kterým starověké společnosti čelily.
Proč je to důležité pro vědu?
Tento nález je milníkem v paleomikrobiologii. Protože S. pyogenes bylo historicky obtížné detekovat ve starověkých pozůstatcích a naše chápání jeho evoluce se téměř výhradně spoléhalo na moderní kmeny. Tento objev dokazuje, že patogen má hluboké historické kořeny v Americe.
V budoucnu vědci plánují vytvořit úplnější soubor dat o starověkých a moderních genomech v Evropě, Africe, Asii a Americe. Takové globální srovnání je nutné k úplnému zmapování toho, jak se streptokok vyvíjel a jak formoval lidskou historii prostřednictvím nemocí a imunity.
Závěr
Nález streptokoka skupiny A u 700 let staré bolivijské mumie potvrzuje, že tento běžný patogen existoval v Americe dlouho před příchodem Evropanů. Tento objev otevírá novou kapitolu v chápání toho, jak se starověké nemoci vyvíjely a jak ovlivnily zdraví předkolumbovských společností.
