Эволюция иммунных генов связана с Черной смертью
Исследования генетического материала человека средневековья показали, что естественный отбор у выживших после пандемии бубонной чумы проходил очень быстро, 19 октября пишет научный журнал Nature.
Возможно это стало причиной появления у их потомков повышенного риска аутоиммунных заболеваний. Инфекционные заболевания относятся к сильнейшим факторам селективного давления, движущим эволюцию человека. Это включает в себя самое большое событие смертности в зарегистрированной истории, первую вспышку второй пандемии чумы, обычно называемой Черной смертью, которая была вызвана бактерией Yersinia pestis. Эта пандемия опустошила планету, убив до 30–50% населения.
Ученые стремились идентифицировать признаки естественного отбора у европейцев, вызванного Yersinia pestis, бактерией, ответственной за бубонную чуму. Первая зарегистрированная пандемия чумы началась с чумы Юстиниана в 541 г. по Р. Х. Почти 800 лет спустя Черная смерть (1346–1350) ознаменовала начало второй пандемии чумы, которая распространилась по всей Европе, Ближнему Востоку и Северной Африке, сократив население на 30–50%. Без недавнего контакта с чумой европейцы, пережившие Черную смерть, вероятно, представляли собой иммунологически наивные популяции, практически не адаптировавшиеся к Y. pestis.
В Лондоне были взяты образцы у людей с трех кладбищ, расположенных близко друг к другу, точно датированных радиоуглеродом, стратиграфией и историческими записями до, во время и после Черной смерти.
В Дании были отобраны образцы у людей из пяти местностей, географически разбросанных по стране, которые были датированы с помощью археологических средств, стратиграфии и исторических записей. Мы разделили всех людей на тех, кто жил до Черной смерти и после.
Чтобы обнаружить аллели, которые могли обеспечить защиту или восприимчивость к Y. pestis, ученые провели более 550 тестов ПЦР в поиске областей и (иммунные гены и локусы GWAS) вариантов, которые демонстрируют неожиданно большие изменения в частоте аллелей между образцами до и после Черной смерти.
Ученые идентифицировали четыре локуса, которые были сильно дифференцированы до и после Черной смерти в Лондоне и реплицировались в датской когорте как самые сильные кандидаты на отбор. Однако учитывая небольшие размеры выборки и низкую глубину секвенирования некоторых образцов, мощность репликации ограничена.
В целом, люди с большим количеством копий селективно предпочтительного гаплотипа демонстрировали более слабый цитокиновый ответ на инфекцию, но лучшую способность ограничивать рост бактерий. В более широком смысле наши результаты подчеркивают вклад естественного отбора в современную восприимчивость к хроническим воспалительным и аутоиммунным заболеваниям.
Отбор, наложенный Y. pestis, вероятно, влияет на иммунный ответ на другие патогены или признаки болезни. На сегодняшний день большая часть доказательств связи между аллелями аутоиммунного риска и адаптацией к перенесенным инфекционным заболеваниям остается косвенной.
