https://frosthead.com

Deze twee mutaties veranderden niet-zo-dodelijke bacteriën in de pest

De bacterie die de zwarte pest veroorzaakt, genaamd Yersinia pestis, infecteert mensen sinds het 5000 tot 10.000 jaar geleden evolueerde . Maar zijn voorouder, Y. pseudotuberculosis, veroorzaakt alleen een ziekte die vergelijkbaar is met roodvonk. De meeste mensen herstellen na een paar weken van een Y. pseudotuberculosis- infectie. De pest is natuurlijk veel dodelijker. Nu hebben onderzoekers twee mutaties vastgesteld die Y. pestis hielpen de sprong te maken van een ziekte die overging naar een moordenaar.

Y. pestis kan drie verschillende soorten pest veroorzaken - builenpuist, die door de huid binnendringt en ervoor zorgt dat lymfeklieren opzwellen; pneumonic, dat de longen aantast; en septicemisch, dat het bloed infecteert. Hoewel alle drie dodelijk kunnen zijn, is longpest zeldzamer en de ernstigste vorm van de ziekte. Zonder behandeling doden de bacteriën bijna 100 procent van de geïnfecteerden, verklaren onderzoekers Daniel Zimbler en Wyndham Lathem van Northwestern University in The Conversation . Samen met hun collega's zochten deze twee naar hoe Y. pestis het vermogen kreeg om longen te infecteren.

DNA gevonden in de overblijfselen van mensen gedood door de Black Death en begraven in een massagraf in Londen gaf aanwijzingen. De analyse van een andere groep van dat genetische materiaal toonde aan dat de bacteriën die twintig miljoen mensen doodden in 1348 tot 1350 erg lijken op moderne stammen van Y. pestis . Dus Zimbler, Wyndham en hun team wilden verder terug kijken om erachter te komen hoe de pre-Black Death-pest eruit zag. Om dat te doen, besloten ze om moderne Y. pestis te vergelijken met een meer voorouderlijke stam gedragen door woelmuizen in hooglanden verspreid over de Zuid-Kaukasus evenals Y. pseudotuberculosis .

De onderzoekers testten verschillende stammen van de bacterie in muizen om erachter te komen welke genen het belangrijkst waren voor zijn virulantie en dodelijkheid, meldt Sarah Schwartz voor Science News .

Hun vergelijking toonde aan dat er twee belangrijke mutaties in hetzelfde gen waren die de minder dodelijke bacteriën namen, en het veranderden in de superdoder die we vandaag kennen. De eerste mutatie gaf de bacteriën het vermogen om een ​​eiwit genaamd Pla te maken. Zonder Pla kon Y. pestis de longen niet infecteren. Door de tweede mutatie konden de bacteriën dieper in het lichaam komen, bijvoorbeeld door een beet, om bloed en het lymfestelsel te infecteren. Met andere woorden, eerst werd de pest dodelijk, daarna vond het een manier om gemakkelijker van besmette vlooien of knaagdieren naar mensen te springen.

De onderzoekers schreven hun bevindingen in Nature Communications .

De tijd die nodig was om die mutaties te verwerven, zou kunnen verklaren waarom Y. pestis zo lang bestond voordat het een volledige crisis veroorzaakte . De eerste geregistreerde pandemie is de Justinian Plague, die het Byzantijnse rijk trof in 541, duizenden jaren nadat de bacterie was afgeweken van zijn relatief onschadelijke voorouder. Die uitbraak heeft naar schatting 25 miljoen mensen in de Middellandse Zee gedood. In de loop van de volgende eeuwen zou Y. pestis opnieuw verschijnen als de Zwarte Dood in de Middeleeuwen en opnieuw in de 19e en 20e eeuw.

Meer peststammen circuleren nog steeds onder knaagdierpopulaties over de hele wereld en in de toekomst kan een mutatie weer een uitbraak bij mensen veroorzaken. Gelukkig betekenen betere sanitaire voorzieningen en snellere behandelingen dat de pest vandaag waarschijnlijk niet zoveel zal doden als ooit het geval was.

Deze twee mutaties veranderden niet-zo-dodelijke bacteriën in de pest