Przełomowa analiza genetyczna 700-letniej mumii z Boliwii dostarczyła pierwszego potwierdzonego dowodu na to, że paciorkowce grupy A (Streptococcus pyogenes ) były obecne w obu Amerykach na długo przed kontaktem z Europą. Odkrycie to obala wcześniejsze założenia dotyczące historycznego rozprzestrzeniania się patogenu i otwiera nowe możliwości badania zdrowia starożytnych populacji andyjskich.
Przypadkowe odkrycie w Andach
Odkrycie to nie było głównym celem badania, ale było znaczącym wynikiem szerzej zakrojonych badań starożytnego DNA. Naukowcy z Eurac Research Mummy Institute przeanalizowali naturalnie zmumifikowane szczątki znalezione w chulpas – starożytnych wieżach grobowych rozmieszczonych na płaskowyżu andyjskim.
Przedmiotem badań był młody mężczyzna o zmodyfikowanym kształcie czaszki, żyjący w latach 1283-1383. Badając materiał genetyczny szczątków, naukowcy odkryli DNA kilku mikroorganizmów, wśród których najbardziej godnym uwagi był S. pyogenes i Clostridium botulinum (bakteria wywołująca zatrucie jadem kiełbasianym).
„Nie szukaliśmy tego konkretnego patogenu” – wyjaśnił Frank Meixner, dyrektor Instytutu Badawczego Eurac i współautor badania. „Prowadząc analizy genetyczne mumii, podchodzimy do pracy z otwartym umysłem, analizując nie tylko ludzki materiał genetyczny, ale także DNA licznych mikroorganizmów obecnych w szczątkach”.
O patogenie: od zapalenia migdałków po szkarlatynę
Streptococcus pyogenes to bakteria wszechobecna we współczesnym świecie. Jest odpowiedzialny za wiele chorób, m.in.:
– Drobne infekcje: często ból gardła (paciorkowcowe zakażenie gardła).
– Choroby ogólnoustrojowe: szkarlatyna, która przed erą antybiotyków była jedną z głównych przyczyn śmiertelności dzieci.
– Ciężkie stany: martwicze zapalenie powięzi (często nazywane „chorobą mięsożerną”) i liszajec.
Izolując niemal cały genom z pojedynczego zęba mumii, badacze ustalili, że ten starożytny szczep był „specjalistą od gardła”. Oznacza to, że bakteria najprawdopodobniej powodowała infekcje dróg oddechowych, takie jak angina lub szkarlatynę, a nie choroby skóry. Wniosek ten potwierdza fakt, że takie odmiany zwykle rozwijają się w chłodnym klimacie, który odpowiada zimnemu i suchemu środowisku wyżyn boliwijskich.
Ewolucyjne korzenie i kontekst środowiskowy
Dane genomiczne dostarczają nowego wglądu w chronologię ewolucji bakterii. Analiza pokazuje, że ten konkretny szczep oddzielił się od innych linii S. pyogenes około 10 000 lat temu.
Okres ten jest ważny, gdyż pokrywa się z okresem pierwszych migracji ludzi w rejon andyjski. Naukowcy spekulują, że pierwsi osadnicy mogli napotkać lokalną faunę, która służyła jako rezerwuar patogenu, ułatwiając jego przenoszenie na populacje ludzkie.
Czynniki wpływające na zdrowie w starożytnej Boliwii
Badanie zapewnia również wgląd w warunki życia danej osoby. Młody mężczyzna żył w Andach w okresie rosnącej gęstości zaludnienia i wysokich wskaźników migracji. Ponadto analiza kości wskazuje, że jego stan odżywienia był prawdopodobnie poniżej średniej.
Wiadomo, że czynniki te – przeludnienie i możliwe niedożywienie – osłabiają układ odpornościowy, czyniąc starożytne populacje bardziej podatnymi na wybuchy chorób zakaźnych. Choć badacze nie są w stanie potwierdzić dokładnej przyczyny śmierci tego konkretnego osobnika, obecność bakterii uwypukla ciągłą presję biologiczną, z jaką borykały się starożytne społeczeństwa.
Dlaczego jest to ważne dla nauki?
To odkrycie jest kamieniem milowym w paleomikrobiologii. Ponieważ S. pyogenes był w przeszłości trudny do wykrycia w starożytnych szczątkach, a nasze zrozumienie jego ewolucji opierało się prawie wyłącznie na współczesnych szczepach. Odkrycie to dowodzi, że patogen ma głębokie korzenie historyczne w Ameryce.
W przyszłości naukowcy planują stworzyć pełniejszy zestaw danych na temat starożytnych i współczesnych genomów w Europie, Afryce, Azji i Ameryce. Takie globalne porównanie jest konieczne, aby w pełni odwzorować ewolucję paciorkowców i sposób, w jaki ukształtowały historię ludzkości poprzez choroby i odporność.
Wniosek
Odkrycie paciorkowców grupy A w 700-letniej mumii boliwijskiej potwierdza, że ten pospolity patogen istniał w obu Amerykach na długo przed przybyciem Europejczyków. Odkrycie to otwiera nowy rozdział w zrozumieniu ewolucji starożytnych chorób i ich wpływu na zdrowie społeczeństw prekolumbijskich.
