Революционный генетический анализ 700-летней мумии из Боливии предоставил первое подтвержденное доказательство того, что группа А стрептококков (Streptococcus pyogenes ) присутствовала в Америке задолго до контакта с европейцами. Это открытие опровергает прежние предположения об историческом распространении патогена и открывает новые возможности для изучения состояния здоровья древних популяций Анд.
Случайное открытие в Андах
Это открытие не было основной целью исследования, а стало значимым результатом в ходе более масштабного изучения древней ДНК. Исследователи из Института изучения мумий Eurac Research анализировали естественным образом мумифицированные останки, найденные в чульпах — древних погребальных башнях, расположенных по всему Андскому плато.
Объектом исследования стал молодой мужчина с измененной формой черепа, живший в период между 1283 и 1383 годами. Изучая генетический материал останков, ученые обнаружили ДНК нескольких микроорганизмов, среди которых наиболее примечательными были S. pyogenes и Clostridium botulinum (бактерия, вызывающая ботулизм).
«Мы не искали именно этот патоген», — пояснил Франк Майкснер, директор Института Eurac Research и соавтор исследования. «Проводя генетический анализ мумий, мы подходим к работе с открытым разумом, анализируя не только человеческий генетический материал, но и ДНК многочисленных микроорганизмов, присутствующих в останках».
О патогене: от ангины до скарлатины
Streptococcus pyogenes — это повсеместно распространенная бактерия в современном мире. Она ответственна за широкий спектр заболеваний, включая:
— Легкие инфекции: обычная ангина (стрептококковая инфекция горла).
— Системные заболевания: скарлатина, которая до эры антибиотиков была одной из главных причин детской смертности.
— Тяжелые состояния: некротизирующий фасциит (часто называемый «пожирающей плоть болезнью») и импетиго.
Выделив почти полный геном из одного зуба мумии, исследователи определили, что этот древний штамм был «специалистом по горлу». Это означает, что бактерия, скорее всего, вызывала респираторные инфекции, такие как ангина или скарлатина, а не кожные заболевания. Данный вывод подтверждается тем, что подобные штаммы склонны процветать в прохладном климате, что соответствует холодной и сухой среде боливийского высокогорья.
Эволюционное происхождение и средовой контекст
Геномные данные позволяют по-новому взглянуть на эволюционную хронологию бактерии. Анализ показывает, что этот конкретный штамм отделился от других линий S. pyogenes примерно 10 000 лет назад.
Этот временной промежуток важен, так как он совпадает с периодом первых миграций людей в Андский регион. Исследователи предполагают, что ранние поселенцы могли столкнуться с местной фауной, которая служила резервуаром для патогена, способствуя его передаче человеческим популяциям.
Факторы, влиявшие на здоровье в древней Боливии
Исследование также дает представление об условиях жизни данного человека. Молодой мужчина жил в период роста плотности населения и высокой интенсивности миграции в Андах. Кроме того, анализ костей указывает на то, что его состояние питания, вероятно, было ниже среднего.
Известно, что эти факторы — скученность населения и возможное недоедание — ослабляют иммунную систему, делая древние популяции более уязвимыми к вспышкам инфекционных заболеваний. Хотя исследователи не могут подтвердить точную причину смерти этого конкретного человека, наличие бактерии подчеркивает постоянное биологическое давление, с которым сталкивались древние общества.
Почему это важно для науки
Данная находка является вехой в палеомикробиологии. Поскольку S. pyogenes исторически трудно поддавался обнаружению в древних останках, наше понимание его эволюции почти полностью опиралось на современные штаммы. Это открытие доказывает, что патоген имеет глубокие исторические корни в Америке.
В дальнейшем ученые планируют создать более полный набор данных по древним и современным геномам в Европе, Африке, Азии и Америке. Такое глобальное сравнение необходимо для полного картирования того, как эволюционировал стрептококк и как он формировал историю человечества через болезни и иммунитет.
Заключение
Обнаружение стрептококка группы А в 700-летней боливийской мумии подтверждает, что этот распространенный патоген существовал в Америке задолго до прибытия европейцев. Это открытие открывает новую главу в понимании того, как эволюционировали древние болезни и как они влияли на здоровье доколумбовых обществ.
