Ο Μαύρος Θάνατος διαμόρφωσε την ανθρώπινη εξέλιξη και ήταν ακόμα στη σκιά του

Μια ανάλυση του DNA που εξήχθη από μεσαιωνικά θύματα και επιζώντες του Μαύρου Θανάτου δείχνει ότι η μνημειώδης πανώλη που κατέστρεψε την Ευρώπη τον 14ο αιώνα συνεχίζει να επηρεάζει τη βιολογία μας μέχρι σήμερα.

Όχι μόνο επειδή το υπεύθυνο παθογόνο είναι ακόμα ενεργό, αλλά επειδή η θανατηφόρα, εκτεταμένη πανδημία προκάλεσε προσαρμογές στο ανοσοποιητικό μας σύστημα που συνέχισαν να εξελίσσονται για εκατοντάδες χρόνια.

Οι αλλαγές δεν είναι απαραίτητα προς όφελός μας μακροπρόθεσμα. Αν και τα εμπλεκόμενα γονίδια φαίνεται να έχουν προσδώσει αυξημένη αντίσταση στην πανώλη, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ίδια γονίδια σήμερα μπορεί να σχετίζονται με αυξημένη ευαισθησία σε αυτοάνοσες καταστάσεις, όπως η νόσος του Crohn και η ρευματοειδής αρθρίτιδα.

Είναι ένα εύρημα που υποδηλώνει ότι οι πανδημίες μπορεί να έχουν απροσδόκητες, και μερικές φορές επιβλαβείς, μακροπρόθεσμες επιπτώσεις που κυμαίνονται από τις γενιές.

Έχοντας κορυφωθεί στα μέσα του 1300, ο Μαύρος Θάνατος θεωρείται ευρέως ως ένα από τα πιο καταστροφικά γεγονότα στην ανθρώπινη ιστορία, που κόστισε δεκάδες έως εκατοντάδες εκατομμύρια ζωές σε όλη την Ευρώπη, την Ασία και την Αφρική. Προκλήθηκε από το Yersinia pestis βακτήριο και μεταδίδεται στους ανθρώπους μέσω ψύλλων για να προκαλέσει μια ασθένεια που μπορεί να είναι θανατηφόρα μέσα σε λιγότερο από μία ημέρα.

Τέτοιες επικίνδυνες μολυσματικές ασθένειες αντιπροσωπεύουν μία από τις ισχυρότερες πιέσεις για τη φυσική επιλογή, ιδιαίτερα για τον άνθρωπο. Πάρτε για παράδειγμα τη δρεπανοκυτταρική αναιμία, μια γενετική διαταραχή που τυχαίνει να παρέχει επίσης έναν βαθμό αντίστασης ενάντια στην πιο θανατηφόρα ελονοσία. Δεδομένου ότι κάποιος με δρεπανοκυτταρική αναιμία είναι πιο πιθανό να επιβιώσει από την ελονοσία, θα έχει την ευκαιρία να συλλάβει περισσότερα παιδιά που θα έχουν επίσης δρεπανοκυτταρική αναιμία. Με την πάροδο του χρόνου, η συχνότητα της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας αυξάνεται στους πληθυσμούς που ζουν σε περιοχές επιρρεπείς στην ελονοσία.

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τη γενετιστή Jennifer Klunk του Πανεπιστημίου McMaster στον Καναδά και τον Tauras Vilgaly του Πανεπιστημίου του Σικάγο θέλησαν να δουν αν μπορούσαν να εξακριβώσουν πώς η Μαύρη Πανώλη είχε αλλάξει το ανθρώπινο γονιδίωμα.

«Όταν εμφανιστεί μια πανδημία αυτού του είδους – σκοτώνοντας το 30 έως 50 τοις εκατό του πληθυσμού –, είναι βέβαιο ότι θα υπάρξει επιλογή για προστατευτικά αλληλόμορφα στον άνθρωπο, που σημαίνει ότι τα άτομα που είναι ευαίσθητα στο κυκλοφορούν παθογόνο θα υποκύψουν», εξηγεί ο εξελικτικός γενετιστής Hendrik. Poinar του Πανεπιστημίου McMaster.

"Ακόμα και ένα ελαφρύ πλεονέκτημα σημαίνει τη διαφορά μεταξύ επιβίωσης ή μετάβασης. Φυσικά, εκείνοι οι επιζώντες που είναι σε ηλικία αναπαραγωγής θα μεταδώσουν τα γονίδιά τους."

Επειδή η Μαύρη Πανούκλα ήταν τόσο διαδεδομένη και οι νεκροί θάβονταν σε ομαδικούς τάφους, υπάρχουν πολλά οστά που πρέπει να μελετήσουν οι σημερινοί ερευνητές. Οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν σε ένα παράθυρο 100 ετών πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη Μαύρη Πανώλη. Έλαβαν πάνω από 500 δείγματα από άτομα που πέθαναν στο Λονδίνο και τη Δανία, που αντιπροσώπευαν τρεις ομάδες:εκείνους που πέθαναν πριν από την πανώλη (που ανασύρθηκαν από έναν ομαδικό τάφο του Λονδίνου), εκείνους που πέθαναν κατά τη διάρκεια και εκείνους που επέζησαν και πέθαναν λίγο αργότερα.

Συγκρίνοντας τα γονιδιώματα αυτών των ατόμων, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν τέσσερα γονίδια που σχετίζονταν με τον Μαύρο Θάνατο, τα οποία επιλέχθηκαν με ταχύτητα που δεν έχει δει ποτέ πριν ή μετά στην ανθρώπινη ιστορία. Αυτά τα γονίδια παράγουν πρωτεΐνες που βοηθούν στην προστασία του σώματός μας από εισβολή παθογόνων και τα άτομα με μία ή περισσότερες από αυτές τις παραλλαγές γονιδίων φαινόταν ότι ήταν πιο πιθανό να επιβιώσουν από την πανώλη.

Για να επιβεβαιώσουν αυτό που φαινόταν να υπονοεί το αρχαίο DNA, οι ερευνητές δημιούργησαν καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων που αντιπροσώπευαν διαφορετικά γενετικά προφίλ και τα μόλυναν με Yersinia pestis . Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι τα γονίδια που εντοπίστηκαν νωρίτερα στη μελέτη τους εμφανίστηκαν ξανά στις καλλιέργειες που ήταν πιο ανθεκτικές στο βακτήριο.

Συγκεκριμένα, τα άτομα με δύο πανομοιότυπα αντίγραφα ενός γονιδίου που ονομάζεται ERAP2 είχαν περίπου 40 έως 50 τοις εκατό περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν από την πανώλη από εκείνα με τα αντίθετα αντίγραφα, τα οποία φαίνεται ότι αντίθετα προσέφεραν αυξημένη ευαισθησία.

«Το επιλεκτικό πλεονέκτημα που σχετίζεται με τους επιλεγμένους τόπους είναι από τα ισχυρότερα που έχουν αναφερθεί ποτέ στον άνθρωπο και δείχνουν πώς ένα μεμονωμένο παθογόνο μπορεί να έχει τόσο ισχυρό αντίκτυπο στην εξέλιξη του ανοσοποιητικού συστήματος», λέει ο γενετιστής Luis Barreiro του Πανεπιστημίου του Σικάγο.

Καθώς περνούσαν οι αιώνες, η πανούκλα γινόταν όλο και λιγότερο καταστροφική και η ανθρωπότητα, σε μεγάλο βαθμό, προχωρούσε. Ωστόσο, υπήρξε μια μεγάλη αλίευση. Ορισμένες από τις παραλλαγές γονιδίων που εντόπισαν οι ερευνητές συνδέονται σήμερα με αυξημένη ευαισθησία σε αυτοάνοσα νοσήματα. Δεδομένου ότι η πανώλη θα ήταν η μεγαλύτερη εξελικτική πίεση στη δεκαετία του 1340 – όπως η ελονοσία και η δρεπανοκυτταρική αναιμία – αυτό το αποτέλεσμα ήταν πιθανώς αναπόφευκτο.

Αυτό, λένε οι ερευνητές, παρέχει εμπειρικά στοιχεία για μια συσχέτιση μεταξύ του αυτοάνοσου κινδύνου και της προσαρμογής σε μια μολυσματική ασθένεια που εξαπλώθηκε πριν από αιώνες.

"Η κατανόηση της δυναμικής που έχει διαμορφώσει το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα είναι το κλειδί για την κατανόηση του πώς οι προηγούμενες πανδημίες, όπως η πανώλη, συμβάλλουν στην ευαισθησία μας στις ασθένειες στη σύγχρονη εποχή", λέει ο Poinar.

Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε στο Nature .