ДНК бактерии возрастом 500 лет стало прямым указанием на эпидемию — одну из самых смертоносных для людей — которая разразилась после испанского завоевания. Исследование показало, что одна из самых страшных эпидемий в истории человечества, чума шестнадцатого века, разрушившая коренное население Мексики, могла быть вызвана смертельной формой сальмонеллы из Европы.
В одном исследовании ученые пишут, что восстановили ДНК кишечной бактерии из погребений в Мексике, связанную с эпидемией 1540-х годов, которая погубила до 80% коренных жителей страны. Выводы ученых были опубликованы на сервере bioRxiv в форме препринта.
Это генетическое свидетельство может быть первым, указывающим на возбудителя, который привел к гибели цивилизации ацтеков, говорит Ханнес Шредер, исследователь древней ДНК в Музее естественной истории Дании в Копенгагене, не принимавший участия в работе. «Это очень крутое исследование», говорит он.
Трупы и канавы
В 1519 году, когда силы во главе с испанским конкистадором Эрнандо Кортесом прибыли в Мексику, коренное население оценивалось в 25 миллионов человек. Столетием спустя, после победы испанцев и серии эпидемий, это число сократилось до 1 миллиона.
Самая большая из этих вспышек заболеваний была известна как коколицтли (от слова «мор» в науатле, языке ацтеков). Две крупных коколицтли имели место в 1545 и 1576 году и погубили от 7 до 18 миллионов человек, живущих в горных районах Мексики.
«В городках и малых, и крупных, были вырыты большие канавы, и с утра до захода солнца священники просто собирали трупы и сбрасывали их в канавы», отмечал францисканский историк, который был свидетелем вспышки в 1576 году.
О причине коколицтли было известно немногое — предлагались такие варианты, как корь, оспа и тиф. В 2002 году ученые из Национального автономного университета Мексики (UNAM) в Мехико предложили в качестве варианта вирусную геморрагическую лихорадку, усугубленную катастрофической засухой. Они сравнили величину вспышки 1545 года с «черной смертью», которая бушевала в четырнадцатом веке в Европе.
Бактериальная геномика
В попытке разрешить этот вопрос, ученые во главе с эволюционным генетиком Иоганном Краузе из Института Макса Планка в Йене, Германия, экстрагировали и секвенировали ДНК из зубов 29 человек, захороненных в горной местности Оаксакан на юге Мексики. Все, кроме пяти, были связаны с коколицтли, которая, по мнению ученых, продолжалась с 1545 по 1550 год.
Древние бактериальные ДНК, полученные из нескольких человек, соответствовали бактерии сальмонеллы (на основе сравнения с базой данных более чем 2700 современных бактериальных геномов).
Дальнейшее секвенирование коротких, поврежденных фрагментов ДНК из этих останков позволило ученым реконструировать два генома штамма Salmonella enterica, известного сегодня как паратиф C. Сегодня эта бактерия вызывает брюшной тиф, который проявляется по большей части в развивающихся странах. Если его не лечить, 10-15% зараженных людей погибают. Вполне очевидно, почему эта бактерия могла вызвать эпидемию, говорит Шредер. Она подходит. Но Мария Авилья-Аркос, эволюционный генетик из UNAM, так не считает. Она отмечает, что, по мнению некоторых людей, коколицтли была вызвана вирусом, а вирус не укладывался в методы поиска первой команды.
Вопрос происхождения
Предложение Краузе и его коллег помогло провести еще одно исследование, которое появилось на bioRxiv на прошлой неделе и подлило масла в огонь возможности перемещения сальмонеллы паратифа С в Мексику из Европы.
Команда ученых под руководством Марка Ахтмана, микробиолога из Университета Уорвика в Ковентри, Великобритания, собрала и секвенировала геном бактериального штамма из останков молодой женщины, погребенной около 1200 года в Тронхейме, Норвегия. Это самые ранние свидетельства проявления ныне редкого штамма сальмонеллы, доказывающие то, что он циркулировал по Европе. Обе команды пока отказались комментировать свои исследования, поскольку они были представлены в рецензируемом журнале.
«На самом деле, мы хотели бы мы посмотреть на оба штамма вместе», говорит Хендрик Пойнар, эволюционный биолог из Университета Макмастера в Гамильтоне, Канада. И если удастся собрать более древние геномы в Европе и Америках, можно будет поставить точку в вопросе того, пришел ли смертельно опасный патогенный микроорганизм (например, сальмонелла) в Новый Свет из Европы.
Существование сальмонеллы паратифа С в Норвегии за 300 лет до ее появления в Мексике не доказывает, что европейцы распространили брюшной тиф среди коренных мексиканцев, говорит Шредер, но эта гипотеза имеет право на жизнь. Небольшой процент людей, инфицированных сальмонеллой паратифа С, переносит эту бактерию, не заболевая, поэтому вполне здоровые на вид испанцы могли заразить мексиканцев, которым не хватало природной резистентности.
Паратиф С передается через фекалии, и коллапс общественного порядка во время испанского завоевания мог привести к плохим санитарным условиям, которые стали удобными для вспышки сальмонеллы, отмечают Краузе и его коллеги.
Исследование Краузе предлагает план для выявления патогенных микроорганизмов в древних очагах, говорит Шредер. Его собственная команда планирует искать древние патогены в карибских местах захоронения, которые могут быть связаны с катастрофическими вспышками и были созданы после прибытия европейцев.
