Die Pest ist einer der berüchtigtsten Mörder der Geschichte - aber anscheinend haben wir ihren schrecklichen Tribut unterschätzt. DNA-Beweise legen nahe, dass pestverursachende Bakterien Menschen Tausende von Jahren früher infizierten als bisher angenommen und wahrscheinlich unzählige Todesfälle verursachten.
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Die Genomstudie enthüllt auch viel darüber, wie sich die Pest von einem relativ harmlosen Bakterium zu einem effizienten Killer entwickelte, der weltweit Chaos anrichten würde.
Drei verheerende Ausbrüche wurden zuvor durch historische Aufzeichnungen und DNA-Studien mit der Pest in Verbindung gebracht. Die erste Pandemie begann um 541 mit der Pest von Justinian und tötete bis zu 100 Millionen Menschen. Die zweite Pandemie umfasste den Schwarzen Tod des 14. Jahrhunderts, der für die Tötung von 30 bis 50 Prozent der Europäer verantwortlich war. Und die dritte Pandemie, die in den 1850er Jahren in China ausbrach, dauerte bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts.
Als Forscher DNA aus den Zähnen von Menschen aus der Bronzezeit in Eurasien sequenzierten, fanden sie bei 7 von 101 getesteten Personen genetische Anzeichen des Bakteriums, das die Pest Yersinia pestis verursacht. Das bedeutet, dass die Pest vor mindestens 4.800 Jahren Menschen befallen hat - etwa 3.300 Jahre früher als aus historischen Aufzeichnungen bekannt.
Bemerkenswerterweise stellte das Team auch fest, dass das Bakterium in diesen frühen Jahrhunderten noch keine winzigen, aber wichtigen genetischen Mutationen erworben hatte, die zu legendären Geißeln führten.
„Das Pestbakterium ist seinem Vorfahren, dem Bakterium Y. Pseudotuberculosis, sehr ähnlich “, erklärt Co-Autor Simon Rasmussen von der Technischen Universität Dänemark. „Aber dieser Vorfahr ist nicht so schädlich. Wenn du es isst, fühlst du dich schlecht, aber du stirbst nicht daran. Wie kann sich ein Bakterium, das schädlich, aber nicht tödlich ist, zu einem der tödlichsten entwickeln, die es jemals für Menschen gegeben hat? “
Historische Pestpandemien wie der Schwarze Tod verbreiteten sich meistens, wenn sich Menschen mit Ratten, die infizierte Flöhe trugen, nahe beieinander befanden. Wenn ein Floh das Blut eines infizierten Tieres trinkt, gelangen die Pestbakterien in den Darm des Flohs, wo sie nicht nur wachsen, sondern auch den Darm blockieren, so dass der Floh extrem hungrig wird. Dies ermutigt den Floh, mehr Wirte zu erreichen und zu beißen - und somit mehr Pestbakterien zu befördern.
Bereits in der Eisenzeit wurden Pestopfer mit Y. pestis- Bakterien infiziert, die das Gen Yersinia murine Toxin (ymt) aufweisen, das für das Überleben des Schädlings im Darm eines Flohs erforderlich ist. Die neue Genanalyse, die diese Woche in Cell veröffentlicht wurde, zeigt jedoch, dass die bronzezeitlichen Bakterien diese Mutation nicht aufwiesen, was dazu beitrug, einen entscheidenden evolutionären Moment zu lokalisieren.
„Hier können wir direkt feststellen, wann dies geschah und wann dieses Bakterium nicht mehr in der Lage war, in Flöhen zu leben. Dies ist ein sehr wichtiger Teil seines Lebensstils. Das sagt viel darüber aus, wie ein pathogenes Bakterium noch gefährlicher wird “, sagt Rasmussen.
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Flohs. (Die Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention) Den älteren Bakterien fehlte auch eine Mutation, die es der Infektion ermöglichte, sich von der Lunge auf andere Gewebe wie die Lymphknoten auszubreiten, so Rasmussen.
"Also zu dieser Zeit haben wir eine Art Zwischenpest", sagt er. "Diese bronzezeitlichen Stämme konnten keine Beulenpest verursachen, aber sie verursachten eine septikämische Pest im Blut und eine Lungenpest in der Lunge, die Sie durch die Luft übertragen können, wenn Sie niesen oder husten."
Anfang des Jahres veröffentlichten Wyndham Lathem, Mikrobiologe an der Feinberg School of Medicine der Northwestern University, und seine Kollegen eine Studie, die zeigte, wie nicht so tödliche Bakterien zur Pest geworden sein könnten. Sie verwendeten Mausmodelle der Infektion mit Y. pestis, um zu zeigen, dass es möglich war, dass das Bakterium zunächst die Atmungsform der Krankheit verursachte, bevor es die Mutationen annahm, die die Beulenpest und die Übertragung durch Flöhe verursachten.
"Was mich beim Lesen dieser Studie begeistert hat, ist, dass wir jetzt Beweise haben, die diese Hypothese stützen", sagt Lathem. „Wenn diese bronzezeitlichen Stämme nicht durch Flöhe übertragen werden können, aber dennoch Menschen infizieren, wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie an einer Krankheit erkranken? Ich denke, es ist sehr wahrscheinlich, dass es sich um eine Lungenpest handelt. “
Das heißt nicht, dass die bronzezeitliche Version der Krankheit weniger gefährlich war, fügt Rasmussen hinzu. „Wenn Sie an einer Lungenpest leiden, ist dies fast zu 100 Prozent tödlich. Noch heute muss man sich innerhalb von 24 Stunden behandeln lassen oder es ist nur ein Abschied. Damals war es natürlich genauso tödlich und die Leute wussten nicht einmal, dass sie eine Krankheit hatten oder woher sie kam. Es muss wirklich furchterregend gewesen sein. “
Die Übertragung in der Luft war jedoch wahrscheinlich nicht in der Lage, die Art von Massenplagen hervorzurufen, die später in der Geschichte zu beobachten waren und die möglicherweise eher auf einer Skala von Dörfern als über Kontinente hinweg getötet wurden die Pest von Justinian aus dem 6. Jahrhundert.
"Wenn ich an Pest denke, dann stelle ich mir das als Krankheit von Nagetieren und Flöhen vor", sagt er. „Aber was bedeutete die Tatsache, dass es keine Flohübertragung gab, für Ereignisse mit menschlichen Krankheiten? Das bedeutete wahrscheinlich, dass es weniger häufig war, und ich denke, es sagt etwas über die Bedeutung der Flohübertragung während der großen Pandemien aus. "
Ein Archäologe, der im vergangenen März gesehen wurde, arbeitet an einer Massengrabstätte, die unter einem Pariser Supermarkt gefunden wurde und möglicherweise Opfer des Schwarzen Todes enthält. (PHILIPPE WOJAZER / Reuters / Corbis) Rasmussen und seine Kollegen verwendeten ihre Daten auch, um die Pest auf ihre genetischen Wurzeln zurückzuführen. Nach ihren Berechnungen war der gemeinsame Vorfahr aller bekannten Y. pestis- Stämme vor 5.783 Jahren Teil der Menschheitsgeschichte.
"Dieses Alter fällt wirklich mit der Zeit zusammen, in der Menschen in Städten leben", bemerkt Rasmussen. "Es ist eine Art Schmelztiegel mit vielen Menschen und Tieren in Häusern und einer sehr schlechten Hygiene. Die Menschen haben lange darüber nachgedacht, dass diese Umgebung dazu beigetragen hat, die Evolution vieler dieser sehr ansteckenden menschlichen Krankheiten in Gang zu setzen. “
Ein genauerer Blick auf die Zeitachse der Pestentwicklung kann Aufschluss darüber geben, ob die Krankheit an historischen menschlichen Migrationen beteiligt war. Beispielsweise ergab eine kürzlich durchgeführte bevölkerungsgenomische Untersuchung der Bronzezeit-Eurasier durch viele dieser Autoren eine dynamische Periode großflächiger Migrationen, die die aktuelle demografische Entwicklung in Europa und Asien prägte.
„Hat ein Zustrom von Menschen möglicherweise Krankheiten verursacht? Oder sind die Menschen vor Krankheiten geflohen? ", Fragt Rasmussen.„ Wir können dies im Moment natürlich nicht beweisen, aber wir können eine Theorie aufstellen, dass die Pest in diese Migrationen verwickelt war. "
Und da die Krankheitsevolution andauert, ist diese Art von Forschung nicht nur für historische Ereignisse von Interesse, fügt Lathem hinzu.
"Wir lernen weiterhin, dass kleine genetische Veränderungen enorme Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und Krankheit haben können", sagt er. „Wir haben hier ein Bakterium, das den Menschen viel früher infizieren konnte, als wir dachten, aber es hat ein paar Schlüsselfaktoren gefehlt, die seine Ausbreitung auf kleinere Populationen beschränkt haben könnten. Aber dann erfasst es nur ein Gen und ein paar Mutationen und plötzlich sind wir von kleinen lokalen Ausbrüchen zu globalen Pandemie-Infektionen übergegangen. “
Für Lathem ist dies die wirklich wichtige Botschaft zum Mitnehmen: "Es kann sein, dass eine Krankheit, beispielsweise Ebola, ein neues Gen oder ein neues DNA-Stück erhält und sich dann nicht nur durch Körperflüssigkeiten, sondern durch die Luft ausbreitet. In diesem Beispiel Dann hätten wir ein viel größeres Problem. “
