Ученые: Ген pla поддерживает жизнь чумной палочки

Международная группа исследователей выяснила, каким образом эволюция гена pla способствовала продолжительности и тяжести крупных эпидемий чумы. Специалисты проанализировали образцы Yersinia pestis, извлечённые из останков жертв трёх исторических пандемий — Юстиниановой чумы VI века, «Чёрной смерти» XIV века и очагов, возникших после 1855 года в Китае. Их работа опубликована в журнале Science.

Ученые сосредоточились на гене pla, который кодирует фермент, помогающий бактерии обходить иммунную защиту млекопитающих и проникать в лимфатические узлы. В образцах, датированных начальным этапом каждой пандемии, оказалось значительно больше копий pla по сравнению с более поздними фазами тех же вспышек. По мнению авторов, высокая вирулентность на старте эпидемий обеспечивала стремительное распространение и высокий уровень смертности, в то время как последовавшее снижение числа копий pla замедляло гибель носителей и давало патогену больше времени для передачи между грызунами и людьми.

Экспериментальные испытания на мышах подтвердили, что штаммы с уменьшенным числом копий pla вызывают заболевание с меньшей скоростью развития, снижая летальность примерно на 20 %. Такой эволюционный компромисс, по словам соавтора исследования Хендрика Пойнара из Университета Макмастера (Канада), мог быть связан с изменением плотности популяций грызунов: «Чума распространялась при помощи крыс, люди же становились случайными жертвами. Снижение агрессивности бактерии позволяло популяциям-господ крыс выживать и тем самым поддерживать хронический очаг инфекции».

Похожая динамика отмечалась и после пика «Чёрной смерти» — патоген сохранял жизнеспособность в течение примерно сотни лет, прежде чем отдельные линии чумы окончательно вымерли в XIX веке. Это указывает на общий эволюционный путь Yersinia pestis, при котором баланс между вирулентностью и способностью длительно циркулировать в грызунах определял успех патогена.

Помимо исторических штаммов, исследователи обнаружили три современных варианта чумной палочки с пониженным уровнем pla. Их изучение в современных эпидемиологических условиях поможет понять, сохраняются ли древние механизмы адаптации патогена и как они влияют на текущие вспышки чумы.

Читайте также: