Древняя болезнь: в 700-летней мумии из Боливии впервые нашли бактерию стрептококка

Используя анализ древней ДНК, исследователи обнаружили присутствие бактерии Streptococcus pyogenes (стрептококк группы А) в 700-летней мумии из Боливии, подтвердив тем самым, что стрептококковые инфекции присутствовали в Америке еще до того, как туда ступили европейцы. Штамм стрептококка, найденный в мумии, похож на современные штаммы, которые могут вызывать стрептококковую ангину и скарлатину.

По словам исследователей, это первый случай, когда стрептококк группы А был идентифицирован в археологических останках.

«Мы не искали специально этот патоген», — говорится в заявлении Франца Майкснера, директора Института изучения мумий при Исследовательском центре Эурак в Италии и соавтора исследования, опубликованного 13 апреля в журнале Nature Communications. «Проводя генетический анализ мумий, мы подходим к работе непредвзято, анализируя не только генетический материал человека, но и ДНК многочисленных микроорганизмов, присутствующих в останках».

Неожиданная находка в Андах

Майкснер и его коллеги изучали естественно мумифицированные останки, найденные в «чульпасах» — древних погребальных башнях на территории Андского нагорья в Боливии. Эти люди были похоронены в поздний промежуточный период (1000–1450 годы нашей эры), после упадка доинкской цивилизации Тиуанако, но до возвышения империи инков.

Анализируя одну конкретную мумию — молодого взрослого мужчины с деформированным черепом, жившего примерно между 1283 и 1383 годами, — исследователи обнаружили ДНК нескольких различных бактерий, включая S. pyogenes и Clostridium botulinum, которые могут вызывать ботулизм.

«Обнаружение Streptococcus pyogenes было особенно значимым», — написали исследователи в своей работе. «Несмотря на его присутствие в современных вспышках заболеваний, этот патоген еще никогда не обнаруживался в древних образцах».

Сегодня стрептококк группы А встречается по всему миру и вызывает целый спектр заболеваний — от легких форм (например, стрептококковая ангина) до опасных для жизни инфекций, таких как некротический фасциит. Эта бактерия также вызывает скарлатину — болезнь, которая исторически была одной из основных причин детской смертности до появления антибиотиков в 1940-х годах.

Несмотря на повсеместное распространение стрептококка на протяжении веков, информация об эволюции этой бактерии была получена только из современных штаммов, что оставляло без ответа вопрос: присутствовал ли он в Америке до европейской колонизации?

Древний геном проливает свет

В новом исследовании ученым удалось выделить почти полный геном S. pyogenes из одного зуба боливийской мумии. Как пишут исследователи, этот 700-летний геном является самым ранним подтвержденным случаем присутствия данной бактерии в Америке. Зуб принадлежал молодому человеку, который жил на Боливийском Альтиплано около 700 лет назад.

Анализ ДНК также показал, что древний боливийский штамм стрептококка отделился от всех других линий S. pyogenes около 10 000 лет назад. Исследователи отмечают, что этот временной промежуток мог совпасть с первым проникновением людей в Анды, когда они столкнулись с неизвестными ранее животными, которые могли быть переносчиками патогена.

Болезнь горла в холодных горах

Пока неясно, какие именно заболевания, вызываемые стрептококком группы А, существовали в доколумбовой Боливии. Выявленный исследователями геном наиболее похож на современные штаммы, которые являются «специалистами по горлу» — то есть вызывают стрептококковую ангину и скарлатину, а не кожные заболевания, такие как импетиго или «плотоядная болезнь». Эти штаммы стрептококка также становятся более распространенными в прохладные месяцы, что соответствует климату высокогорий Боливии — холодному и сухому.

Молодой взрослый, чей скелет дал положительный результат на ДНК стрептококка, жил в обществе с растущей плотностью населения и высокими темпами миграции. Исследователи обнаружили по его костям, что его пищевой статус, вероятно, был ниже среднего. Все эти доказательства, пишут они, «могли повлиять на иммунную функцию и восприимчивость к подобным древним инфекциям или потенциальным вспышкам заболеваний в прошлом», однако точно установить причину смерти этого человека невозможно.

Имеющиеся данные о новом боливийском штамме стрептококка соответствуют гипотезе об американском происхождении этого патогена, пишут исследователи. Но поскольку стрептококк группы А был выявлен в древних останках впервые, авторы отмечают, что крайне необходима дополнительная работа, включая создание более широкой базы данных древних и современных геномов S. pyogenes из Европы, Африки, Азии и Америки. Накопление этой информации могло бы помочь экспертам распутать эволюционную историю стрептококка и понять, какое влияние он оказал на жизнь и смерть древних людей.

Возможно, дальнейшие исследования покажут, что многие болезни, которые мы считали «старосветскими», на самом деле существовали в Новом Свете за тысячи лет до трансатлантических контактов, и мумии продолжают раскрывать эти тайны спустя столетия после своей смерти.