De verwoestende pestepidemie die Europa gedurende de Middeleeuwen teisterde, had niet alleen enorme gevolgen voor de samenleving destijds, maar blijkbaar ook voor ons hedendaagse genoom.

Halverwege de veertiende eeuw ging het in Europa goed mis, toen een groot deel van de bevolking getroffen werd door de Zwarte Dood. De epidemie werd veroorzaakt door de pestbacterie (Yersinia pestis) en zou in minder dan vijf jaar tijd 30 tot 60 procent van de Europeanen fataal worden. Een nieuwe studie heeft nu opvallend bewijs gevonden dat de uitbraak leidde tot een genmutatie die de overlevingskans destijds vergrootte, maar die vandaag de dag eerder een vloek dan een zegen is.

Meer over de Zwarte Dood
De pest of Zwarte Dood is een infectieziekte die tussen de 14e eeuw en 19e eeuw in Europa woedde. De ziekte wordt veroorzaakt door een bacterie. De meest voorkomende vormen van de pest zijn builenpest en longpest. De eerste Europese pestepidemie vond plaats in het midden van de 14e eeuw en had een niet eerder geziene bevolkingssterfte tot gevolg. Zo schommelen de sterftecijfers tussen de 30 en 60 procent. Hoewel de impact van alle peststerfte in de Middeleeuwen erg moeilijk te bepalen is, is het wel bekend dat tussen 1300 en 1400 in sommige gebieden zo’n 80 procent van de bevolking het leven liet.

In de studie onderzochten de wetenschappers oude DNA-monsters. Dit eeuwenoude DNA was afkomstig van de botten van meer dan 200 personen uit Groot-Brittannië en Denemarken die stierven vóór, ten tijden en na de uitbraak van de Zwarte Dood. Vervolgens zocht het team naar tekenen van genetische aanpassing, veroorzaakt door de bacterie Yersinia pestis. “Wanneer een epidemie van deze aard – waardoor 30 tot 60 procent van de bevolking omkomt – zich voordoet, vinden er ongetwijfeld genmutaties plaats,” zo beredeneert onderzoeker Hendrik Poinar.

Onderzoekers extraheren DNA uit menselijke resten, die tussen 1348 en 1349 zijn begraven in pestkuilen nabij de stad Londen. Afbeelding: Museum of London Archaeology (MOLA)

Europeanen die leefden ten tijde van de Zwarte Dood, waren aanvankelijk erg kwetsbaar voor de slopende ziekte; ze waren immers nog niet eerder blootgesteld aan de pestbacterie Yersinia pestis. Maar naarmate de bevolking in de loop van de eeuwen meerdere pestgolven te verduren kreeg, daalden de sterftecijfers.

Genvariant
Het is volgens de onderzoekers te verklaren door een opvallende genvariant, die betrokken is bij de productie van eiwitten die ons immuunsysteem beschermen tegen binnendringende ziekteverwekkers. Mensen met twee identieke kopiëën van dit gen (ERAP2 genaamd) hadden een maar liefst 40 procent grotere kans om de pest te overleven. Kortom, “het lijkt erop dat deze genvariant beschermt tegen de pest,” concludeert onderzoeker Javier Pizarro-Cerda.

Vatbaarder voor ziektes
De studie toont aan dat één enkele ziekteverwekker een enorme invloed kan uitoefenen op de evolutie van ons immuunsysteem. Maar, hoewel de beschermende ERAP2-allel de overlevingskans van Europeanen in de Middeleeuwen vergrootte, heeft deze genvariant een hoge prijs. Precies dezelfde genetische variant die beschermend is tegen Yersinia pestis, wordt tegenwoordig in verband gebracht met een verhoogd risico op auto-immuunziekten, zoals de ziekte van Crohn en reumatoïde artritis. “Epidemieën zoals de Zwarte Dood hebben grote gevolgen voor ons genoom,” stelt Poinar. “Een hyperactief immuunsysteem was in het verleden misschien handig, maar in de huidige tijd is het misschien niet zo nuttig meer.”

Stempel
Al met al laten de onderzoekers zien hoe de Zwarte Dood tot op de dag van vandaag zijn stempel op ons immuunsysteem drukt – en ons zelfs vatbaarder maakt voor bepaalde ziektes. “Een beter inzicht in wat het menselijk immuunsysteem mede heeft gevormd, is essentieel om te begrijpen hoe epidemieën uit het verleden, zoals de pest, bijdragen aan onze vatbaarheid voor ziektes in de moderne tijd,” zegt Poinar.

In toekomstig onderzoek zijn de onderzoekers van plan het gehele genoom te bestuderen – in plaats van alleen een geselecteerde set van immuungerelateerde genen. Het team hoopt zo genetische varianten te vinden die onze gevoeligheid voor bacteriën beïnvloeden. Vervolgens willen ze deze vergelijken met oud DNA, om zo te achterhalen of die varianten tevens het resultaat zijn van natuurlijke selectie. “Er wordt veel gepraat over welke rol ziekteverwekkers hebben gespeeld in de menselijke evolutie,” zegt co-auteur Luis Barreiro. “Als we weten te achterhalen welke genen hierbij betrokken zijn geweest, kan dit ons helpen begrijpen hoe mensen door de geschiedenis heen wisten te overleven en waarom we tot op de dag van vandaag bestaan.”