اكتشف العلماء كيف ساهم جين واحد في تشكيل مسار جائحة الطاعون

اكتشف العلماء كيف ساهم جين واحد في تشكيل مسار جائحة الطاعون

لقد وثق العلماء طريقة جين واحد في البكتيريا المسببة للطاعون الدبلي.يرسينيا بيستيسسمح له بالبقاء على قيد الحياة لمئات السنين من خلال تعديل ضراوته والوقت الذي يستغرقه لقتل ضحاياه، لكن هذه الأشكال من الطاعون انقرضت في النهاية.

ونشرت دراسة أجراها باحثون في جامعة ماكماستر ومعهد باستور الفرنسي اليوم في المجلةعلوميتناول بعض الأسئلة الأساسية حول الأوبئة: كيف تدخل إلى التجمعات السكانية، وتسبب أمراضًا هائلة، وتطور مستويات مختلفة من الفوعة لتستمر في التجمعات السكانية؟

ولا يزال الموت الأسود هو الوباء الأكثر فتكًا في تاريخ البشرية المسجل، حيث قتل ما يقدر بنحو 30 إلى 50 بالمائة من سكان أوروبا وغرب آسيا وأفريقيا أثناء انتقاله عبر تلك المناطق. وفي القرن الرابع عشر ظهرت على شكل موجات على مدى أكثر من 500 عام واستمرت حتى عام 1840.

نتج الموت الأسود عن نفس البكتيريا التي تسببت في طاعون جستنيان، وهو أول جائحة طاعون اندلع في منتصف القرن الخامس عشر. بدأ جائحة الطاعون الثالث في الصين عام 1855 ويستمر حتى اليوم. ويمكن الآن السيطرة على آثاره القاتلة عن طريق المضادات الحيوية، ولكن لا تزال محسوسة في مناطق مثل مدغشقر وجمهورية الكونغو الديمقراطية، حيث يتم الإبلاغ عن حالات الإصابة بانتظام.

هذه واحدة من الدراسات البحثية الأولى التي تدرس بشكل مباشر التغيرات في مسببات الأمراض القديمة التي ما زلنا نراها اليوم، لفهم ما الذي يدفع ضراوة الأوبئة و/أو استمرارها و/أو انقراضها في نهاية المطاف. "

هندريك بوينار، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، ومدير مركز ماكماستر للحمض النووي القديم ورئيس مايكل جي ديجروت في الأنثروبولوجيا الوراثية

ماتت قبائل طاعون جستنيان بعد 300 عام من اجتياح سكان أوروبا والشرق الأوسط. ظهرت سلالات وبائية ثانية من مجموعات القوارض المصابة وتسببت في الموت الأسود قبل أن تنقسم إلى سلالتين رئيسيتين. أحد هذين الخطين هو سلف جميع القبائل الحديثة. تم إعادة تقديم الآخرين إلى أوروبا على مر القرون وانقرضوا في نهاية المطاف بحلول أوائل القرن التاسع عشر.

وباستخدام مئات العينات من ضحايا الطاعون القديم والحديث، ركز الفريق على الجين المعروف باسمجيش التحرير الشعبى الصينى,مكون نسخة عالية منY. بيستيسوهذا يساعد على التحرك عبر الجهاز المناعي دون أن يتم اكتشافه إلى العقد الليمفاوية قبل أن ينتشر إلى بقية الجسم.

كشف التحليل الجيني الشامل أن عدد نسخهم أو العدد الإجماليجيش التحرير الشعبى الصينىوقد أدت الجينات الموجودة في البكتيريا إلى تقليل حالات تفشي المرض اللاحقة، مما أدى بدوره إلى خفض معدل الوفيات بنسبة 20% وزيادة مدة الإصابة، مما يعني أن المضيفين عاشوا لفترة أطول قبل الموت. أجريت هذه الدراسات على نماذج الفئران المصابة بالطاعون الدبلي.

والعكس صحيح، إذاجيش التحرير الشعبى الصينىكان الجين في نسخته الأصلية عالية العدد، وكان المرض أكثر ضراوة وقتل كل واحد من مضيفيه وكان يفعل ذلك بشكل أسرع بكثير.

وحدد العلماء أيضًا تشابهًا مذهلاً بين مسارات القبائل الحديثة والقديمة، والتي تطورت بشكل مستقلجيش التحرير الشعبى الصينىوفي المراحل اللاحقة من الجائحتين الأولى والثانية وحتى الآن في ثلاث عينات من الجائحة الثالثة الموجودة في فيتنام اليوم.

في كل من طاعوني جستنيان والموت الأسود، حدث التغيير التطوري بعد حوالي 100 عام من تفشي المرض الأولي. ويشير العلماء إلى أنه مع انخفاض أعداد النسخ الجينية وعيش الفئران المصابة لفترة أطول، تمكنت من نشر العدوى بشكل أكبر، مما يضمن نجاح تكاثر العامل الممرض.

"التخفيض منجيش التحرير الشعبى الصينى"قد يعكس الحجم والكثافة المتغيرة للقوارض والبشر" ، يوضح بوينار. ومن المهم أن نلاحظ أن الطاعون كان وباءً للفئران، التي كانت سببًا في انتشار الأوبئة والأوبئة. كان الناس ضحايا عرضية. "

من المحتمل أن تكون الفئران السوداء في المدن بمثابة "مضيفين تضخيم" بسبب أعدادها الكبيرة وقربها من البشر. لأن الفئران السوداء معرضة جدًا لذلكY. بيستيسيتطلب العامل الممرض أن تظل أعداد الفئران مرتفعة بما يكفي لتوفير مضيفين جددY. بيستيساجتياز دورة الوباء ومواصلتها.

ومع ذلك،جيش التحرير الشعبى الصينى- انقرضت السلالات المختزلة في النهاية، مما يعكس على الأرجح تحولًا إضافيًا في العلاقة بين المضيف ومسببات الأمراض في بيئتها.

عندما بحث الباحثون عن علامات الإرهاق في مجموعة كبيرة من عينات الجائحة الثالثة في مجموعة في معهد باستور، وجدوا ثلاث سلالات معاصرةجيش التحرير الشعبى الصينىإنهاك.

"بفضل متعاونينا الدوليين الذين يراقبون أوبئة الطاعون المحلية في جميع أنحاء العالم، تمكنا من العثور على العينات البكتيرية الفريدة المستخدمة في هذا المشروع، على غرار العثور على ثلاث إبر نادرة في كومة قش"، كما يقول خافيير بيزارو سيردا، المؤلف الأول المشارك للعمل، ومدير مديريةيرسينياوحدة الأبحاث ومركز التعاون مع منظمة الصحة العالمية لمكافحة الآفات في معهد باستور.

يضم المعهد واحدة من أغنى المجموعات الحديثة في العالمY. بيستيسيضيف Isolate غيليم ماس فيول، القائد المشارك للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه الذي أشرف عليه بيزارو سيردا.

ويقول: "كان أحد الجوانب الأكثر إثارة للاهتمام في بحثنا هو إتاحة الفرصة لدراسة السمة التي لوحظت لأول مرة في سلالات الطاعون المنقرضة، ويمكن اختبارها تجريبيًا لأول مرة في السلالات البكتيرية الحية المعاصرة".

يقول رافنيت سيدو، المؤلف الرئيسي المشارك للدراسة ومرشح الدكتوراه في مركز ماكماستر للحمض النووي القديم: "على الرغم من أن بحثنا يسلط الضوء على نمط مثير للاهتمام في التاريخ التطوري للطاعون، فإن معظم السلالات المنتشرة حتى يومنا هذا في أفريقيا وأمريكا الجنوبية والهند هي تلك التي كانت مسؤولة في السابق عن الوفيات الجماعية".

مصادر: