Cercetătorii au descoperit o boală străveche în rămășițe umane vechi de 5500 de ani

Oamenii de știință au reconstruit cu succes genomul Treponema pallidum din rămășițe umane vechi de aproximativ 5500 de ani, descoperite în regiunea Sabana de Bogotá din Columbia. Această bacterie este responsabilă pentru mai multe boli infecțioase grave în prezent, inclusiv sifilisul. Descoperirile, publicate în revista Science, citată de ScienceDaily, extind semnificativ cunoștințele cercetătorilor despre durata de timp în care aceste infecții au afectat populațiile umane.

Rămășițele au fost excavate dintr-un adăpost de piatră din apropierea actualului Bogotá și datează de aproximativ 5500 de ani. Prin identificarea acestui genom antic, cercetătorii au extins istoria genetică cunoscută a Treponema pallidum cu mai mult de 3.000 de ani. Dovezile întăresc ideea că bolile treponemice au circulat în America cu mult mai devreme decât s-a documentat anterior.

„Descoperirile noastre arată potențialul unic al paleogenomicii de a contribui la înțelegerea evoluției speciilor și a riscurilor potențiale pentru sănătate ale comunităților din trecut și din prezent”, a declarat geneticianul Lars Fehren-Schmitz de la Universitatea din California, Santa Cruz.

Americile, punctul de plecare al unei boli care a marcat omenirea timp de 5.500 de ani

Miracol medical. Oamenii de știință au descoperit o metodă care ar putea vindeca un tip de leucemie

Ce sunt bolile treponemice?

Treponema pallidum este o bacterie în formă de spirală care există astăzi în trei subspecii strâns legate între ele. Fiecare provoacă o boală diferită: sifilis, framboiaza și bejel. O a patra boală treponemică, pinta, este cauzată de Treponema carateum sau Treponema pallidum subsp. carateum. Nu a fost încă recuperat genomul complet al agentului patogen responsabil pentru pinta, ceea ce lasă întrebări cu privire la relațiile sale evolutive și clasificarea sa.

În ciuda compoziției genetice aproape identice, oamenii de știință încă nu știu când sau cum au apărut aceste forme diferite de boală. Deși rămășițele scheletice pot prezenta uneori semne de infecție, genetica spune adesea o poveste mai complexă. Există încă diferențe mari între ceea ce pot dezvălui oasele și ceea ce poate confirma ADN-ul antic despre evoluția bolii.

O linie pierdută a unui agent patogen cunoscut

În acest studiu, cercetătorii au confirmat că ADN-ul antic aparținea speciei Treponema pallidum, dar nu se potrivea cu niciuna dintre formele cunoscute care provoacă boala în prezent. Deși este strâns legat de tulpinile moderne, genomul antic s-a separat la începutul istoriei evolutive a bacteriei.

„O posibilitate este că am descoperit o formă veche a agentului patogen care provoacă pinta, despre care știm puține lucruri, dar care este cunoscută ca fiind endemică în America Centrală și de Sud și provoacă simptome localizate la nivelul pielii”, a declarat Anna-Sapfo Malaspinas de la Universitatea din Lausanne și liderul grupului de la Institutul Elvețian de Bioinformatică (SIB). „În acest moment, nu putem dovedi că acesta este cazul, dar este o pistă care merită investigată mai departe”.

Pe baza analizei genetice, oamenii de știință estimează că această tulpină străveche s-a separat de alte linii genealogice T. pallidum în urmă cu aproximativ 13.700 de ani. În schimb, cele trei subspecii moderne par să fi divergent mult mai târziu, în urmă cu aproximativ 6.000 de ani. Aceste cronologii susțin cercetările anterioare și evidențiază cât de diversi erau agenții patogeni treponemici în trecutul îndepărtat.

„Dovezile genomice actuale, împreună cu genomul nostru prezentat aici, nu rezolvă dezbaterea de lungă durată cu privire la originea sindroamelor bolii, dar arată că există o lungă istorie evolutivă a agenților patogeni treponemici, care se diversificau deja în America cu mii de ani mai devreme decât se știa anterior”, a spus Elizabeth Nelson, antropolog molecular și paleopatolog la SMU.

Un puzzle genetic cu implicații moderne

„Rezultatele noastre împing înapoi cu mii de ani asocierea T. pallidum cu oamenii, posibil cu mai mult de 10.000 de ani în urmă, în Pleistocenul târziu”, a declarat cercetătorul Davide Bozzi de la Universitatea din Lausanne și Institutul Elvețian de Bioinformatică SIB.

Descoperirea se bazează pe lucrări arheologice și genetice de lungă durată la situl Tequendama 1. Studii anterioare realizate de arheologul Miguel Delgado de la Universidad Nacional de La Plata din Argentina și Fehren-Schmitz au furnizat informații detaliate despre scheletul în sine.

O descoperire neașteptată în datele masive de ADN

La început, agentul patogen nu a fost descoperit în mod intenționat. Cercetătorii au secvențiat inițial ADN-ul individului pentru a studia istoria populației umane antice, producând aproximativ 1,5 miliarde de fragmente de date genetice, mult mai mult decât este obișnuit. În timpul screeningului de rutină, echipele de la Universitatea din California, Santa Cruz și Universitatea din Lausanne au detectat în mod independent urme de T. pallidum și au decis să investigheze împreună.

Deși ADN-ul bacterian reprezenta doar o mică parte din materialul genetic total, profunzimea secvențierii a permis echipei să reconstituie genomul agentului patogen fără a utiliza tehnici specializate de îmbogățire.

Bolile cauzate de T. pallidum (bejel, framboiaza și sifilisul) pot lăsa urme pe oase, dar numai în anumite condiții și nu la toate persoanele infectate. Cele mai vechi genomi ai acestei bacterii au fost recuperate din dinți sau oase care prezentau semne clare de boală. În acest caz, scheletul nu prezenta dovezi vizibile de infecție. Cercetătorii au prelevat probe dintr-o tibie, sau osul gambei, care nu este utilizat în mod obișnuit pentru studiile ADN-ului antic. Succesul acestei abordări sugerează că chiar și oasele fără markeri evidenti ai bolii pot păstra informații genetice valoroase.