Биологи выяснили, почему чума до сих пор не исчезла
Чума до сих пор не исчезла с лица Земли по той причине, что ее возбудитель, чумная палочка, может прятаться внутри амеб, используя особый белок, который является своеобразным сигналом "не ешь меня", говорится в статье, опубликованной в журнале Applied and Environmental Microbiology.
"Как правило, чумная палочка Yersinia pestis распространяется от одного грызуна к другому грызуну при помощи блох, периодически попадая в огранизм человека. Когда грызунов мало и бактерии сложно распространяться от одной жертвы к другой, она прячется в амебах и выжидает более удобного момента", — рассказывает Вивека Вадивалу (Viveka Vadyvaloo) из университета штата Вашингтон в Пуллмане (США).
Человечество пережило несколько масштабных эпидемий с похожими симптомами, которые описываются как "чума". Первой из них стала чума Юстиниана, вспыхнувшая в Византии и в Средиземноморье в середине 6 века и унесшая жизни свыше 100 миллионов человек. Другим похожим эпизодом была средневековая "черная смерть", уничтожившая около трети жителей Европы в середине 14 века, и вспышки чумы в Азии в 18 и 19 веках.
В последние несколько лет генетикам удалось извлечь останки ДНК этих бактерий из костей их жертв и доказать, что все они вызывались разными, но похожими штаммами одной и той же бактерии — Yersinia pestis. Как сегодня считают палеогенетики, чума сопровождала эволюцию человечества на всем времени его расселения по Европе и Азии в последние 15-10 тысяч лет, периодически исчезая и появляясь.
Вадивалу и ее коллеги заинтересовались тем, как чума смогла прожить так много времени и не исчезнуть с лица Земли в ходе очередной крупной эпидемии, убив всех своих носителей еще до того, как они успели распространить микробов по новым популяциям грызунов или людей.
Пытаясь понять, почему этого не происходит, ученые обратили внимание на то, что многие микробы могут выживать даже в тех случаях, если их "проглатывают" так называемые макрофаги – специализированные клетки иммунной системы, уничтожающие микробов и похожие по своему виду и манере поведения на амеб и других простейших. Подобный трюк, как отмечают ученые, освоили и сами Yersinia pestis, а также многие другие опасные возбудители болезней.
Это натолкнуло ученых на мысль, что амебы могут выступать в качестве природных резервуаров и разносчиков чумы. Они проверили эту идею, вырастив и перемешав колонии трех самых опасных штаммов чумной палочки и колонию обычных почвенных амеб Acanthamoeba castellanii.
Через некоторое время ученые заполнили пробирку веществом, убивающим чумную палочку, и проверили, присутствуют ли в амебах "живые" клетки Yersinia pestis. Для этого биологи "растворили" клеточные оболочки амеб и поместили получившийся "коктейль" из их внутренностей в среду, благоприятствующую росту бактерий.
Как оказалось, бактерии действительно выжили, и начали размножаться, попав в благоприятные условия. Секретом их выживания был особый белок, который Yersinia pestis производила в большом количестве и который означал "не ешь меня" на химическом языке амеб. Когда ученые удалили ген, отвечавший за производство этой молекулы, чумные палочки начали растворяться при попадании в амебы, что подтвердило ключевую роль в выживании микроба внутри амебы.
Как полагают ученые, подобный "симбиоз" бактерий и амеб может объяснять то, почему чума не исчезала после крупных эпидемий в древности, и продолжает беспокоить человечество и сегодня в развивающихся странах мира. Наблюдения за тем, как чумная палочка и амебы взаимодействуют в почвах таких регионов, могут помочь частоту развития вспышек и эпидемий чумы, заключают авторы статьи.