21.01.2015 | Медицина

Геном туберкулеза хранит следы важнейших событий в истории человечества

Французские исследователи изучили почти 5 тысяч образцов Mycobacterium tuberculosis со всего мира, чтобы проследить родословную бактерии, которая возникла тысячи лет назад.

К сегодняшнему дню она превратилась в устойчивого к антибиотикам убийцу. Как оказалось, почти все основные события в истории человечества, от рассвета сельского хозяйства до падения Советского Союза, оставили свои следы в ДНК палочки Коха.

M. tuberculosis, предположительно, возникла около 40 тысяч лет назад в Африке. Ведущий автор нового исследования, эволюционный генетик Тьерри Вирт (Thierry Wirth) из Национального музея естествознания в Париже, считает, что болезнь не поражала людей прежде, чем они начали заниматься сельским хозяйством.

После того, как люди перешли к оседлому образу жизни и построили первые поселения, возбудитель заболевания начал передаваться от человека к человеку. Предыдущая работа команды Вирта показала, что общий предок всех штаммов палочек Коха, существующих сегодня, начал распространяться 10 тысяч лет назад по территории Плодородного полумесяца – региона на Ближнем Востоке от бывшей Месопотамии до дельты Нила, который считается колыбелью сельского хозяйства. Поскольку в тех землях множество людей проживали в непосредственной близости друг от друга, это место оказалось идеальным для распространения инфекционных болезней.

Из всех штаммов опасной бактерии-возбудителя туберкулёза наибольшие опасения вызывают штаммы так называемой пекинской линии. Впервые они были выявлены в Пекине в середине 1990-х годов, а сейчас распространились по всему миру, причём многие штаммы устойчивы к лекарственным препаратам.

Команда Вирта собрала и проанализировала 4987 образцов штаммов пекинской линии из 99 стран, а также полностью секвенировала геномы 110 из них. Затем учёные использовали полученную информацию, чтобы понять, как эти штаммы взаимосвязаны друг с другом.

В соответствии с названием, пекинская линия действительно зародилась в Азии, недалеко от северо-востока Китая. Это произошло 6600 лет назад — и дата совпадает с археологическими свидетельствами о начале выращивания риса в верховьях реки Янцзы.

Путешественники, следовавшие по Великому Шёлковому Пути, который соединял Китай со странами Ближнего Востока, вероятно, способствовали распространению заболевания за пределы Восточной Азии. То же самое можно сказать и о поздних волнах китайской эмиграции: те штаммы бактерий, которые распространены на Тихоокеанском побережье, возникли там после пришествия китайцев на тихоокеанские острова в 1850-е годы.

Разнообразие штаммов на территории бывших советских республик Центральной Азии также может быть связано с прибытием китайских иммигрантов во время национальных восстаний в Кыргызстане, Казахстане и Узбекистане в 1860-х и 1870-х годах.

Группа использовала геномную последовательность штамма пекинской линии, чтобы произвести моделирование изменений популяции бактерий с течением времени. Оказалось, что количество бактерий и, следовательно, инфицированных людей, резко увеличилось в начале XIX века — вероятнее всего, из-за притока городского населения в период промышленной революции. Второй скачок был в начале XX века — Вирт связывает это с урбанизацией после Первой мировой войны. Кстати, в то же время наблюдалась тяжёлая пандемия гриппа, которая сделала людей более восприимчивыми и к туберкулёзу.

Повышение доступности антибиотиков в 1960-х годах, в свою очередь, ознаменовало падение численности бактерий, однако уже через пару десятилетий – в конце 1980-х и начале 1990-х – ситуация вновь изменилась в худшую сторону.

Исследователи отмечают, что эти даты связаны с ростом ВИЧ и распадом Советского Союза и его системы здравоохранения. В это же время возникли и лекарственно-устойчивые формы туберкулёза.

С момента своего зарождения пекинская линия стала намного более опасной. Вирт говорит, что это можно также объяснить конкуренцией со штаммами других бактерий. В рамках своего исследования команда также вычислила мутации, связанные с устойчивостью к антибиотикам и уклонением от реакций иммунитета, которые, скорее всего, и способствовали небывалому "успеху" штаммов пекинской линии.

Научная статья французских исследователей была опубликована в издании PLoS Pathogens.

Вести.Ru

Фотогармошка 300
Аккерманская крепость
Адвокат