Genom sprzed 5 500 lat zmienia spojrzenie na pochodzenie kiły

Nowo zsekwencjonowany genom bakterii wywołującej kiłę, Treponema pallidum, rzuca nowe światło na głęboką prehistorię chorób krętkowych w obu Amerykach. Wyniki badań, oparte na materiale biologicznym sprzed około 5 500 lat, pochodzącym z terenów dzisiejszej Kolumbii, sugerują, że pojawienie się kiły nie było uzależnione od intensyfikacji rolnictwa ani zagęszczenia populacji, które często łączy się z rozprzestrzenianiem chorób zakaźnych. Kluczowe znaczenie miały natomiast uwarunkowania społeczne i ekologiczne społeczności łowiecko-zbierackich.

Jak podkreślają Molly Zuckerman i Lydia Ball w towarzyszącym artykule perspektywicznym, „przeformułowanie postrzegania kiły – podobnie jak innych chorób zakaźnych – jako efektu lokalnych, wysoce specyficznych uwarunkowań ewolucyjnych, ekologicznych i biospołecznych, a także procesów globalizacji, może stanowić istotny krok w kierunku redukcji stygmatyzacji i poprawy zdrowia publicznego”.

Choroby krętkowe w historii ludzkości

Choroby wywoływane przez krętki, takie jak kiła, jaglica (yaws), bejel czy pinta, dotykały populacje ludzkie na dużych obszarach świata przez tysiące lat. Pomimo tego globalna prehistoria i rozmieszczenie tych schorzeń, a także ewolucyjna historia bakterii je wywołujących, pozostają w wielu aspektach niejasne. Jednym z najbardziej dyskutowanych zagadnień jest geograficzne pochodzenie kiły oraz jej rozprzestrzenienie się na świecie.

Część badaczy uważa, że choroba ta wywodzi się z obu Ameryk i została przeniesiona na półkulę wschodnią po kontaktach europejskich z Nowym Światem pod koniec XV wieku. Inni utrzymują, że Treponema było obecne w Europie jeszcze przed tym okresem. Rozstrzygnięcie tego sporu utrudnia rzadkość oraz niejednoznaczność zmian kostnych charakterystycznych dla chorób krętkowych, a także znaczne trudności techniczne związane z odzyskiwaniem starożytnego DNA bakteryjnego z ludzkich szczątków.

Najstarszy znany genom Treponema pallidum

David Bozzi i współpracownicy przedstawili genom Treponema sprzed około 5 500 lat, odzyskany ze szczątków ludzkich myśliwych-zbieraczy z okresu środkowego holocenu, odkrytych na obszarze Sabana de Bogotá w Kolumbii. Uzyskane dane wydłużają znany zapis genetyczny tego patogenu o około 3 000 lat.

Analiza filogenetyczna wykazała, że badany genom, oznaczony jako TE1-3, reprezentuje wcześniej nieznaną linię rozwojową T. pallidum, która oddzieliła się przed powstaniem wszystkich znanych współcześnie podgatunków. Chociaż genom ten jednoznacznie należy do gatunku T. pallidum, cechuje się znaczną różnorodnością genetyczną i wyraźnie odróżnia się od dzisiejszych szczepów.

Zjadliwość i adaptacja do warunków łowiecko-zbierackich

Szczególnie istotnym odkryciem jest fakt, że linia TE1-3 zawiera pełen zestaw cech genetycznych związanych ze zjadliwością, charakterystycznych dla współczesnych szczepów T. pallidum. Oznacza to, że potencjał chorobotwórczy bakterii był ukształtowany już na bardzo wczesnym etapie jej ewolucji.

Wyniki badań wskazują ponadto, że T. pallidum istniało na długo przed rozwojem rolnictwa w obu Amerykach. Sugeruje to, iż pojawienie się i utrzymanie się patogenu nie wymagało dużych, osiadłych populacji. Zamiast tego linia TE1-3 była związana z warunkami społecznymi i ekologicznymi typowymi dla społeczności łowiecko-zbierackich, takimi jak wysoka mobilność, niewielkie grupy społeczne oraz bliski kontakt z dzikimi zwierzętami.

Nowe ramy interpretacyjne dla chorób krętkowych

Zdaniem autorów badania, uzyskane dane znacząco poszerzają ramy czasowe, ekologiczne i społeczne, w których należy rozpatrywać choroby krętkowe na świecie. Odkrycie to podważa uproszczone modele wiążące powstawanie chorób zakaźnych wyłącznie z rewolucją neolityczną i urbanizacją, wskazując na znacznie bardziej złożone zależności między patogenami a środowiskiem życia człowieka.

Źródło: Science, A 5,500-year-old Treponema pallidum genome from Sabana de Bogotá, Colombia
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.adw3020