Более 200 современных болезней причисляются к группе зоонозов – недуги, которые могут передаваться от животных к человеку. Согласно новому исследованию, эти заболевания стали появляться около 6500 лет назад вместе с развитием животноводства.
Массовые и свирепые – вспомним Covid-19, малярию или болезнь Лайма – зоонозы часто оказываются причиной современных вспышек и эпидемий. 6 из 10 известных инфекционных заболеваний являются зоонозными, а 3 из 4 новых заболеваний, поражающих людей, передаются от животных.
Некоторые виды животных могут быть носителями болезни, в которых патоген может выживать и размножаться, часто не вызывая заболевания у хозяина. Вместе с тем, эти патогены могут переходить к заражению новых видов, например, людей, в результате так называемого вторичного распространения.
Учёные давно предполагали, что эти болезни стали широко поражать людей примерно в то время, когда происходило одомашнивание животных, однако до недавнего времени у них не было точных генетических доказательств и точной датировки.
В новой научной работе, опубликованной в журнале Nature, группа учёных проследила генетическую историю 214 заболеваний в Европе и Азии за последние 37 000 лет. Их результаты являются убедительным доказательством того, что развитие животноводства навсегда изменило здоровье и болезни человечества, однако датировки их распространения стали большим сюрпризом.
Авторы обнаружили, что зоонозные патогены появились примерно 6500 лет назад и достигли пика 5000 лет назад.
Это удивительно, поскольку прошло несколько тысяч лет после того, как люди в Месопотамии и Юго-Восточной Азии начали одомашнивать животных. Генетические данные указывают на то, что зоонозы изначально массово распространились в Азии и России, когда общины перешли от образа жизни охотников-собирателей к кочевому скотоводству или земледелию.
После приручения лошадей, скотоводы начали передвигаться в повозках, запряжённых волами, что позволило им путешествовать дальше и обмениваться товарами, идеями и болезнями с другими кочевыми общинами. Хотя некоторые патогены, вероятно, передались от животных к человеку ещё раньше, эти изменения образа жизни сделали такую передачу болезней более распространённой.
«Масштаб работы действительно поражает воображение, – говорит вирусолог Эдвард Холмс из Сиднейского университета, который не принимал участия в исследовании. – Это технический прорыв».
Обширный анализ ДНК древних человеческих останков позволил воссоздать хронику событий. Исследователи извлекли остатки микробиологического генетического материала из зубов и костей 1313 человеческих скелетов и идентифицировали 5486 последовательностей ДНК бактерий, паразитов и вирусов. Многие из этих останков были найдены в одних и тех же захоронениях, что указывает на то, что в результате одного заражения погибло несколько человек.
Пока учёные не совсем уверены, почему зоонозные заболевания появились именно тогда, когда это случилось. Однако факты говорят, что со временем мутации патогенов укрепили иммунную систему кочевников, которые заболели одними из первых, в то время как жертвами новых болезней стали оседлые земледельцы и охотники-собиратели. С другой стороны, как показало прошлогоднее исследование, эволюционирующая иммунная система кочевников, вероятно, сделала их восприимчивыми к хроническим заболеваниям, включая рассеянный склероз.
Понимание того, как патогенные микроорганизмы воздействовали на людей в давние времена, может помочь в совершенствовании современных методов лечения и профилактики заболеваний.
«Мутации, которые были успешными в прошлом, вероятно, появятся вновь, – говорит автор работы, эволюционный генетик Эске Виллерслева из Копенгагенского университета. – Эти знания важны для будущих вакцин, поскольку они позволяют нам проверить, обеспечивают ли существующие вакцины достаточный охват или необходимо разрабатывать новые из-за мутаций».
Один из проанализированных учёными образцов, датируемый возрастом примерно 5500 лет, содержал старейший в мире генетический признак Yersinia pestis – бактерии, вызвавшей чуму, унёсшую жизни 30-50% населения средневековой Европы. Возбудитель передаётся от блох к грызунам и далее к людям – даже сегодня – и это лишь один из примеров того, как зоонозы оказали огромное влияние на историю и культуру человечества.
«Эти инфекции не просто вызвали болезни – они, возможно, способствовали сокращению численности населения, миграции и генетической адаптации», – добавляет Виллерслев.
Следы других заболеваний, обнаруженных в костях и зубах человека, включают – дифтерию (11 100 лет), гепатит В (9 800 лет), малярию (4 200 лет) и проказу (1 400 лет).
Авторы отмечают, что работа, хотя и масштабная, имеет ряд ограничений. Гены многих вирусов закодированы в РНК, которая не изучалась в ходе этого проекта. И в ходе исследования могли быть пропущены некоторые патогены, которые присутствовали в образцах лишь в незначительных количествах. Кроме того, выявленные истории ограничены территориями Евразии, в которых были найдены образцы скелетов. Например, образцы древней ДНК из Африки не были широко доступны для этого исследования, говорит ведущий автор Мартин Сикора, генетик из Копенгагенского университета.
«Если мы поймём, что происходило в прошлом, это поможет нам подготовиться к будущему, – добавляет Сикора. – Предполагается, что многие будущих инфекционных заболеваний могут быть вызваны животными».
