Образцы добыли в Дании и Германии
Немецкие и датские исследователи проанализировали ДНК из останков 293 жителей средневековой Европы и обнаружили варианты человеческого лейкоцитарного антигена, связанные с предрасположенностью к лепре. Препринт работы доступен в репозитории Research Square.
Лепра (проказа, болезнь Хансена) — это хроническое заболевание, вызываемое Mycobacterium leprae или, реже, Mycobacterium lepromatosis, и поражающее преимущественно поверхностные структуры тела (кожу, периферические нервы, глаза, верхние дыхательные пути, яички), постепенно приводя к их стойкой деформации. В Средние Века в Европе заболеваемость лепрой приобрела масштабы эпидемии. Поскольку лечение в те времена отсутствовало, больных подвергали изгнанию и изоляции от общества, в том числе в специально создаваемых лепрозориях. Примерно в XVI веке заболеваемость резко снизилась, хотя спорадические случаи регистрировали в Норвегии до XIX века. Сейчас эта инфекция в Европе практически полностью отсутствует, но она распространена в других регионах, особенно в Южной Америке, Южной и Юго-Восточной Азии (и отнесена Всемирной организацией здравоохранения к забытым тропическим болезням).
Причины подобного явления малоизучены. Учитывая высокую генетическую стабильность возбудителя, они, вероятно, связаны с факторами окружающей среды или генофондом населения. В пользу этого говорят современные исследования, которые связывают предрасположенность к лепре с некоторыми вариантами человеческого лейкоцитарного антигена (HLA) — характерной для людей разновидности главного комплекса гистосовместимости (MHC), который регулирует функции иммунной системы, помогая ей отличать клетки своего организма от чужеродных. Однако все эти работы были проведены в местах современного распространения лепры и не дают полного понимания причин ее исчезновения в Европе.
Чтобы разобраться в этом вопросе, Йоанна Бончаровска (Joanna Bonczarowska) из Кильского университета с коллегами из Германии и Дании провела исследование «случай — контроль», направленное на поиск возможных связей различных вариантов HLA с заболеванием лепрой. Для этого они выполнили метагеномный анализ останков 293 человек из 16 средневековых памятников в Дании и двух в Германии.
Генетический материал микобактерии лепры был обнаружен у девяти индивидов из некрополя в немецком Ахене, относящихся к 1230–1550 годам, и 28 — из памятника в датском Оденсе (1270–1550 годы). Доля зараженных в этих погребальных комплексах составила 16 и 41,2 процента соответственно. Авторам работы удалось успешно реконструировать один геном M. leprae из Оденсе и пять — из Ахена. При филогенетическом анализе ни один из последних не попал в один и тот же кластер, что свидетельствует о значительном уровне внутривидового разнообразия возбудителя в этой локации.
На основании молекулярных и остеологических данных при жестких критериях отбора (в том числе для исключения влияния родственных связей) исследователи включили 83 индивида в основную группу и 210 в контрольную. Статистически значимую корреляцию с заболеванием продемонстрировал серотип HLA-B*38: он встречался у 4,5 процента членов основной группы и лишь 0,3 — контрольной. В настоящее время он распространен на Дальнем Востоке и в меньшей степени на юге и востоке Европы. Известна его связь с такими аутоиммунными заболеваниями как псориатический артрит с эритродермией и пузырчатка. Также были обнаружены три новых варианта, которые, возможно, вовлечены в предрасположенность к лепре: HLA-A*23, DRB1*13 и DPB1*452. Сопоставление аллелей HLA средневековых индивидов и современных немцев показало, что частота встречаемости шести из них (C*03, C*04, DRB1*11, DQB1*05, DQB1*06 и DPB1*02) изменилась со временем более чем на пять процентов.
Авторы работы отмечают, что точную причину исторической динамики пула HLA в европейской популяции установить достаточно сложно, однако на этот процесс с высокой вероятностью влияли прошлые масштабные эпидемии инфекционных заболеваний, в том числе лепры.
Ранее палеогенетикам удавалось идентифицировать древнейшие случаи заражения вирусом герпеса (на Урале) и кошачьей риккетсией (в Южной Африке). Среди находок возрастом в несколько тысяч лет были также возбудители чумы в Дании и Великобритании, гепатита B в Сибири, а также бледная трепонема в Бразилии. О том, как зарождалась палеогенетика, как она помогла идентифицировать новые виды древних людей и сделать другие открытия, можно почитать в материале «Человек, который собрал древних».
Возможно, инфекция хорошо распространялась уже тогда
Палеогенетики проанализировали ДНК, выделенную из останков 108 человек, которых в эпоху неолита похоронили в восьми мегалитических гробницах и одном каменном ящике, раскопанных на территориях современных Дании и Швеции. Исследование показало, что по меньшей мере 18 из них были инфицированы чумной палочкой, причем трех разных штаммов, один из которых, по мнению ученых, возможно, обладал эпидемическим потенциалом. Среди прочего, палеогенетики также изучили родственные связи между людьми и выявили несколько семей, одна из которых насчитывала шесть поколений родственников, а также определили, что для скандинавов-земледельцев эпохи неолита была характерна патрилокальность. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature.