Die genetische Entwicklung des Pestbakteriums kann verlängerte historische Pandemien haben

Wissenschaftler der Institut Pasteur und der McMaster University haben entdeckt, dass die Entwicklung eines Gens im Bakterium, das Bubonic Pest verursacht. Yersinia pestiskann die Dauer von zwei Hauptpandemien verlängert haben. Sie haben gezeigt, dass die Änderung der Kopienzahl eines bestimmten Virulenzgens die Infektionsdauer bei betroffenen Personen erhöht. Es wird angenommen, dass diese genetische Veränderung in weniger dicht besiedelten Umgebungen längere Ansteckungszeiten hervorrufen kann, in denen die Übertragungszeit von einem Individuum zum anderen unweigerlich länger ist. Diese genetische Variation wurde in den Stämmen jeder der beiden Hauptpestpandemien, Hunderte von Jahren, bevor sie schließlich verblassten, beobachtet. Die Studie wird im Journal veröffentlicht Wissenschaft am 29. Mai 2025.

In der Geschichte der Menschheit sind drei große Pestpandemien dokumentiert. Der erste brach im mediterranen Becken im 6. Jahrhundert aus. Die zweite entstand im 14. Jahrhundert und trat mehrmals in Europa über einen Zeitraum von mehr als 500 Jahren wieder auf. Die erste Welle dieser zweiten Pandemie, bekannt als „Black Death“, bleibt das tödlichste Ereignis, das jemals in der Geschichte der Menschheit aufgezeichnet wurde und die zwischen 1347 und 1352 schätzungsweise 30 bis 50 Prozent der europäischen Bevölkerung getötet hat. Die dritte Plague -Pandemie ereignete sich in Asien 1850 in Asien. Vereinigte Staaten und Mongolei.

Der Pest Bacillus oder Y. pestisbleibt aufgrund des Vorhandenseins verschiedener Faktoren, die seine Virulenz treiben, einschließlich des genannten Gens PLAeine hohe Kopiekomponente im Genom der Y. pestis Bakterium. Dieser Virulenzfaktor ermöglicht es dem Bakterium, zu den Lymphknoten zu reisen und sich dort zu multiplizieren, bevor sie sich auf den Rest des Körpers ausbreitet, was zu einer schnellen Septikämie führt.

Durch die Untersuchung von Hunderten von Proben von Opfern der alten Pest beobachtete die Forscher der McMaster University, die sich auf die alte DNA spezialisiert haben PLA in den späteren Phasen der ersten und zweiten Pandemien. Um diese Beobachtung zu untermauern, untersuchten die Institut -Pasteur -Wissenschaftler die dritte Pestpandemie und testeten lebende zeitgenössische Stämme aus Proben, die in einer Sammlung am Institut erhalten wurden.

Unsere sind eine der ersten Forschungsstudien, die die Veränderungen bei einem alten Erreger direkt untersuchen, das wir heute noch sehen, um zu verstehen, was die Virulenz, Persistenz und das eventuelle Aussterben von Pandemien antreibt. „

Hendrik Poinar, Co-Senior-Autor der Studie, Direktor des McMaster Ancient DNA Centers und Inhaber des Michael G. DeGroote-Vorsitzenden in genetischer Anthropologie

Das nationale Referenzzentrum für Pest und Yersiniosen im Institut Pasteur beherbergt eine der reichsten Sammlungen der modernen Welt der Welt Y. pestis Isolate. „Dank unserer internationalen Mitarbeiter, die lokale Epidemien von Pest weltweit überwachen, konnten wir die einzigartigen Bakterienproben finden, die für dieses Projekt verwendet wurden“ Yersinia Forschungseinheit und der WHO -Kollaboration Center for Pest am Institut Pasteur. „Wir haben drei Proben von identifiziert Y. pestis in Asien in den neunziger Jahren gefunden, in denen die Gesamtzahl von PLA Die Gene waren zurückgegangen “ Yersinia Einheit am Institut Pasteur. „Diese drei Proben ermöglichten es uns, die biologischen Auswirkungen dieser zu analysieren PLA Gendeletionen in vitro Und In vivodamit unsere Ergebnisse mit den paläogenomischen Beobachtungen unserer kanadischen Kollegen bestätigt werden „, fügt Javier Pizarro-Cerdá hinzu.

In Mäusenmodellen von Bubonic Pest stellten die Wissenschaftler fest PLA Gen führt zu einer Rücknahme der Mortalität um 20 Prozent und einer Erhöhung der Infektionsdauer bei betroffenen Personen, was bedeutet, dass die infizierten Nagetiere länger lebten, bevor sie starben.

Die Wissenschaftler schlagen vor, dass mit diesen Bakterien infizierte Ratten eine Infektion in einer Umgebung mit einer verringerten Dichte der Säugetierpopulation weiter ausbreiten könnten. Die hohe Sterblichkeitsrate bei Nagetieren zu Beginn von Pandemiewellen führt zu einer Rücknahme der Wirtsnähe. „Eine verminderte Virulenz kann dem Bacillus einen selektiven Vorteil innerhalb einer reduzierten Bevölkerungsdichte verleihen“, erklärt Javier Pizarro-Cerdá. Die Pandemien verblassten schließlich, wahrscheinlich aufgrund der verringerten Virulenz dieser Stämme.

Diese genetische Entwicklung ereignete sich in jeder historischen Pest -Pandemie zufällig und unabhängig. „Unsere Forschung beleuchtet ein interessantes Muster in der Evolutionsgeschichte der Plag. Die tödlichen Wirkungen der Infektion mit dem Pest Bacillus, Y. pestiswerden jetzt dank Antibiotika und diagnostischen Methoden kontrolliert, die die evolutionäre Dynamik verändert haben.

„Heute ist die Pest eine seltene Krankheit, die jedoch weiterhin ein Anliegen der öffentlichen Gesundheit ist und ein Modell für ein breites Verständnis dafür ist, wie Pandemien auftauchen und ausgestorben sind. Dieses Beispiel zeigt das Gleichgewicht der Virulenz, die ein Erreger einnehmen kann, um sich effektiv von einem Wirt zum anderen auszubreiten“, schließt Javier Pizarro-Cerdá.

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