В Боливии в зубе древней мумии нашли бактерию скарлатины

Скарлатина на протяжении веков считалась одной из основных причин детской смертности, но ее эволюционная история долгое время оставалась неизвестной. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, проливает свет на происхождение этого заболевания.

Неожиданная находка в Национальном музее

Находка была сделана в Национальном музее археологии в Ла-Пасе. Исследователи изучали останки молодого человека коренного происхождения, жившего между 1283 и 1383 годами нашей эры – задолго до прихода европейских колонизаторов. Череп сохранился благодаря естественной мумификации в сухом и холодном климате боливийского Альтиплано.

«Мы не искали именно этот возбудитель», — признает Франк Мейкснер, директор Института изучения мумий (Eurac Research, Италия). — Работая с генетическим материалом древних останков, мы анализируем все микроорганизмы. Следов Streptococcus pyogenes оказалось настолько много, что мы решили изучить их детально».

Пазл без картинки: метод de novo

Чтобы реконструировать геном возрастом более 700 лет, ученые использовали метод сборки de novo. Это позволило реконструировать последовательность ДНК из множества коротких фрагментов, не используя в качестве матрицы современные штаммы. Микробиолог Мохамед Сархан сравнивает этот процесс со сбором сложной головоломки, когда на коробке нет картинки. Этот подход устраняет предвзятость и позволяет открывать уникальные генетические варианты, которые могли исчезнуть в ходе эволюции.

Результаты показали, что древние стрептококки уже тогда обладали большинством генов патогенности, присущих современным штаммам. Он был способен вызывать широкий спектр заболеваний: от обычных инфекций горла до смертельного токсического шока. Генетически «боливийский штамм» оказался наиболее близок к современным бактериям, вызывающим ангину.

Новая хронология эволюции

Это открытие опровергает гипотезу о том, что опасные штаммы стрептококка были завезены в Южную Америку европейцами. Дополнительные поиски в глобальных базах данных выявили присутствие Streptococcus pyogenes в останках людей, живших в Европе еще 4000 лет назад.

Генетический анализ показывает, что основные линии современных стрептококков разошлись около 5000 лет назад. Этот период совпадает с переходом человечества к малоподвижному образу жизни. Перенаселенность первых постоянных поселений создавала идеальные условия для воздушно-капельной передачи возбудителя и его быстрой эволюции.

По мнению исследователей, работа знаменует собой начало «новой эры» в палеогенетике, позволяя детально изучить историю болезней, которые и сегодня вызывают вспышки по всему миру.