De evolutie van de mens en zijn ziektes: nieuwe techniek doorgrondt 4000 jaar oud DNA van pestbacterie

Bij de pest denk je toch vooral aan de middeleeuwen, maar de ziekte bestaat al veel langer. Hij dook voor het eerst op in de jonge steentijd, duizenden jaren geleden. Onderzoekers hebben nu met behulp van nieuwe technologie het DNA ontleed van die oude pestbacterie en vonden interessante genmutaties.  

De wetenschappers van Oxford namen monsters van 34 verschillende mensen die in de Bronstijd, zo’n 4000 jaar geleden, begraven zijn in Cumbria, op het Engelse platteland. Door de nieuwe techniek konden ze DNA opsporen in tandmateriaal van de menselijke resten. Bij drie personen lukte het om ook daadwerkelijk DNA van de pestbacterie te vinden. Het ging om twee kinderen van rond de 10 tot 12 jaar en een vrouw tussen de 35 en 45 jaar oud. Met behulp van koolstofdatering werd duidelijk dat de drie mensen ongeveer in dezelfde tijd hebben geleefd.

Pest in de Bronstijd
De pest bestaat dus al heel erg lang. De bacterie dook voor het eerst op in Azië en Europa aan het eind van de jonge steentijd en het begin van de Bronstijd, in de periode tussen 5000 en 2500 jaar geleden. Maar dat de ziekte toen ook al zijn weg vond naar Groot-Brittannië was vóór deze studie nog niet bekend. Waarschijnlijk was deze specifieke bacteriestam, die de onderzoekers de Late Neolithic and Bronze Age-variant (LNBA) hebben genoemd, dan ook extreem besmettelijk.

Map of LNBA plague lineage
Verspreiding van de LNBA-variant van de pest. Afbeelding: Pooja Swali et al.

Maar hoe kwam de bacterie dan daar helemaal terecht? Die vraag konden de wetenschappers beantwoorden met behulp van gensequencing. Daarmee lukte het om aan te tonen dat de LNBA-variant die in Engeland is gevonden heel erg veel lijkt op de variant die zo’n 4800 jaar geleden rondging in Azië, Centraal- en West-Europa. Interessant is dat ook in het Britse bacterie-DNA de zogenaamde yapC- en ymt-genen ontbreken. Dit zijn genen die wel in de middeleeuwse pestvariant te vinden zijn. Het ymt-gen speelt een belangrijke rol in de verspreiding van de ziekte. Dit gen zorgt er namelijk voor dat de bacteriën via vlooien kunnen overspringen naar de mens om daarna vele slachtoffers te maken.

Genen verdwijnen door de eeuwen heen
Het is onduidelijk of de onderzochte tanden op de begraafplaatsen uit de Bronstijd toebehoorden aan pestslachtoffers of dat ze op een andere manier aan hun einde zijn gekomen, en dat hun lichamen daarna besmet zijn in het massagraf. De wetenschappers hebben namelijk aanwijzingen gevonden dat veel van de mensen in de graven door geweld om het leven zijn gekomen.

Hoe dan ook, is hoofdonderzoeker Pooja Swali erg enthousiast over de nieuwe DNA-techniek en de interessante inzichten over de evolutie van de pestbacterie. “Het is ongelooflijk dat we na duizenden jaren nog ziekteverwekkende microben kunnen vaststellen in deze monsters. De genomen vertellen ons het verhaal van de verspreiding en van de evolutionaire veranderingen van de bacterie in het verleden. Hopelijk krijgen we zo meer inzicht in de manier waarop infectieziekten uitbreken. We zien dat deze Yersinia pestis-stam een aantal genen is kwijtgeraakt in de loop der tijd. Dit patroon is duidelijk geworden omdat we epidemieën hebben bestudeerd die eeuwen later plaatsvonden, maar waar dezelfde bacteriesoort schuldig aan is”, legt Swali uit.

De genetische wapenwedloop
De mens en zijn ziekte bestaan al duizenden jaren naast elkaar. Dit onderzoek werpt daar nieuw licht op. “Het is een belangrijke stap om te doorgronden hoe het eeuwenoude genenpakket van mens en ziekteverwekker in elkaar zit, en hoe we naast elkaar evolueren”, klinkt het tot besluit. “We weten wat voor enorme impact de vele pestuitbraken, zoals de Zwarte Dood in de middeleeuwen, op de samenleving en op de volksgezondheid hebben gehad. Door het analyseren van prehistorisch DNA kunnen we nog veel verder in het verleden van mens en ziekteverwekker kijken. Dat is belangrijk om meer te kunnen zeggen over de reactie van onze genomen op een ziekte zoals de pest en de evolutionaire wedloop met de ziekteverwekkers zelf. Deze kennis kan ervoor zorgen dat we vandaag en morgen beter voorbereid zijn op de strijd tegen pathogene microben.”

Bronmateriaal

"Yersinia pestis genomes reveal plague in Britain 4,000 years ago" - Nature
Afbeelding bovenaan dit artikel: Ian Hodkinson

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd