Yersinia pestis udaremniła odbudowę Cesarstwa Rzymskiego

Dżuma, która zdziesiątkowała Cesarstwo Bizantyńskie za czasów cesarza Justyniana spowodowana była przez bakterię Yersinia pestis. Tak wynika z analizy szkieletów ofiar tej epidemii z VI w., w których znaleziono DNA tej Gram ujemnej bakterii. Co prawda, już wcześniej podejrzewano, że to właśnie jersinia jest odpowiedzialna za dżumę Justyniana, ale teraz mamy dowody wprost. Natomiast nowym faktem, który może zmienić interpretację źródła justuniańskiej dżumy, jest jej pochodzenie. Pałeczki jersinii pochodziły z Azji. Prawdopodobnie była to odmiana wyjściowa do mongolskiej jersinii z XIV w.

Dżuma Justyniana należy do 10 największych plag, które nawiedziły ludzkość. Epidemia czarnej śmierci przypadła akurat w okresie, kiedy cesarz Bizancjum Justynian I Wielki odbijał z rąk plemion germańskich Italię. W roku 541 n.e. Imperium Bizantyńskie miało szansę na odbudowę Cesarstwa Rzymskiego w dawnych granicach, łącznie z prowincjami zachodniorzymskimi. Jednak dżuma, która nawiedziła Konstantynopol zdziesiątkowała jego ludność, zabijając po kilka tysięcy osób dziennie w samej tylko stolicy. W 543 r. dżuma Justyniana sięgała już granicy francusko-niemieckiej. Justynianowi, który o mały włos sam nie padł ofiarą dżumy, nie udało się utrzymać władzy w prowincjach zachodniorzymskich. Dżuma wdarła się do Europy, a Italia najechana przez Longobardów podzielona została na niewielkie królestwa.

Justynian I Wielki - cesarz Bizancjum uznany za świętego obrządku wschodniego. Tu na mozaice z kościoła w Rawennie (fot. Sebastia Giralt).

Szacuje się, że epidemia dżumy, która w granicach starożytnego Rzymu trwała do połowy VIII w. pochłonęła ponad połowę jej populacji ludzkiej. Europa zmieniła swe oblicze, w jej sercu pojawiły się ludy, które wcześniej były na jej obrzeżu. Zbieżność dat dżumy Justyniania i czasu występowania tzw. pustki osadniczej na ziemiach polskich jest uderzająca. W osadach badanych przez archeologów notuje się brak wartsw kulturowych związanych z osadnictwem w okresie od ok. 450 do 650 r. n.e. Bezpośrednią przyczyną był najazd Hunów i wojny w imperium Hunów po śmierci Atylli, ale te 200 lat pustki mogło być również spowodowane szalejącą w Europie czarną śmiercią. Na wyludnione tereny wkroczyły plemiona słowiańskie a osłabione Bizancjum nie było w stanie powstrzymać ich pochodu przez Bałkany.

Nowe dane uzyskane z analizy szczątków ludzkich potwierdzają, że dżuma związana była z Gram ujemną pałeczką Yersinia pestis (Harbeck et al., 2013). Ponadto szczegółowa analiza DNA doprowadziła do wniosku, że starożytna jersinia pochodziła z Azji, a nie, jak wcześniej sugerowano, z Afryki. Azjatycka odmiana jersinii odpowiada także za epidemie dżumy z czasów najazdów mongolskich w XIV w. oraz XIX-XX w. epidemii, która rozpoczęła się w Chinach w 1850 r.

Pozycja jersini z dżumy Justyniana na drzewie filogenetycznym (niebieski kwadracik). Żółte kwadraciki, to pozycja filogenetyczna jersini z dżumy XIV-wiecznej. Skróty: ANT-antiqua; MED-mediaevalis; ORI-orientalis oznaczają współcześnie wyróżniane typu pałeczek dżumy (wg Harbeck et al., 2013)

DNA jersini otrzymano metodą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR). Dzięki temu ustalono genotyp pałeczki Y. pestis obecnej w szkieletach z czasów Justyniana. Z analizy filogenetycznej wynika, że bakteria należy do wczesnej linii rozwojowej jersini, która odpowiada również za epidemię XIV w. zaliczanej do typu antiqua.

Zanim dopadnie nas kolejna epidemia dżumy, warto pamiętać, że jersinia to nie tylko pałeczki dżumy. W Polsce można się zakazić Yersinia enterocolitica, która bywa w mięsie wieprzowym. Coraz częściej dochodzi do zakażeń tą bakterią, które mogą prowadzić do przewlekłych chorób autoimmunologicznych. Bakteria ta jest tym bardziej groźna, że póki co, w Polsce nie ma obowiązku badania mięsa na obecność jersinii. Bodaj wszystkie gatunki Yersinia wytrzymują niskie temperatury, a nawet zamrażanie. Jedynym sposobem żeby je zabić jest dostatecznie wysoka temperatura podczas długotrwałego gotowania lub smażenia.

Źródła:
Harbeck, M., Seifert, L., Hänsch, S., Wagner, D., Birdsell, D., Parise, K., Wiechmann, I., Grupe, G., Thomas, A., Keim, P., Zöller, L., Bramanti, B., Riehm, J., & Scholz, H. (2013). Yersinia pestis DNA from Skeletal Remains from the 6th Century AD Reveals Insights into Justinianic Plague PLoS Pathogens, 9 (5) DOI: 10.1371/journal.ppat.1003349

fot. w nagłówku - Hagia Sophia ufundowana przez cesarza Justyniana  Photo Credit: Sr. Samolo via Compfight cc

Czytaj więcej

Kopalny reumatyzm

Choroby reumatyczne stanowią dość pokaźną grupę przewlekłych schorzeń. W ich skład, oprócz reumatoidalnego zapalenia stawów, wchodzi mnóstwo innych dolegliwości, których w popularnym ujęciu nie podejrzewa się o reumatyczne konotacje. A jednak. Reumatyzm to choroba układowa tkanki łącznej, a więc dotyczyć może wielu narządów takich jak stawy, skóra, mięśnie czy narządy wewnętrzne typu jelita. Do chorób reumatycznych zalicza się także niektóre nowotwory, np. szpiczaka mnogiego. Na choroby reumatyczne cierpią nie tylko ludzie. Wydaje się wręcz, że jest to przypadłość tak stara jak sama tkanka łączna u kręgowców. Najstarsze dowody kopalne interpretowane jako zapalenie stawów z zajęciem stawów kręgosłupa pochodzą sprzed 245 mln lat (dolny trias) i są o ponad 100 mln starsze od znanych wcześniej reumatycznych zwyrodnień kości późnojurajskich dinozaurów.

W potocznym ujęciu reumatyzm najczęściej łączy się z reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS). Jak wszystkie choroby reumatyczne, RZS zaliczany jest do przewlekłych schorzeń autoimmunologicznych, o - jak to lekarze określają - nieznanej etiologii. W przypadku tego schorzenia, oprócz swoistych objawów klinicznych, pacjenci najczęściej cechują się występowaniem określonych przeciwciał zwanych czynnikiem reumatoidalnym, który można oznaczyć z pobranej próbki krwi. Jak to jednak w przyrodzie bywa, czynnik reumatoidalny może, ale nie musi towarzyszyć chorobom reumatycznym. Jest wręcz grupa chorób reumatycznych, która jest charakteryzowana brakiem czynnika reumatoidalnego. Należy do nich seronegatywna spondyloartropatia.

Spondyloartropatia, inaczej nazywana zapaleniem stawów z objęciem stawów kręgosłupa, zawiera w sobie kilka "przyjemniaczków" takich jak zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa (ZZSK) (fot. w nagłówku) czy łuszczycowe zapalenie stawów. Chorób tych nie można obecnie wyleczyć, można tylko łagodzić skutki ich występowania oraz próbować spowalniać ich przebieg. Jak już wspomniałem, są to choroby autoimmunologiczne, więc uwaga lekarzy skupiona jest na funkcjonowaniu układu odpornościowego, a w szczególności na wytwarzaniu przez układ immunologiczny swoistych przeciwciał, które błądzą po tkance łącznej atakując zdrowe komórki. Dlaczego tak się dzieje u niektórych, że układ immunologiczny obraca się przeciw zdrowym komórkom - nie do końca wiadomo.

W przypadku seronegatywnej spondyloartropatii dopatrzono się pozytywnej korelacji pomiędzy tą chorobą a występowaniem antygenu HLA-B27 (ludzki antygen leukocytarny B27). Większość, bo ok. 90% chorych jest nosicielami tego antygenu. Na szczęście nie każdy kto posiada taki antygen, zachoruje, ale jest niestety w grupie ryzyka. Dotyczy to szczególnie Skandynawów czy, ogólnie, nacji z północno-zachodniej Europy, gdzie obecność macierzystego allotypu HLA-B*2705 jest najsilniej skorelowana z przypadłościami reumatycznymi. Co ciekawe, podejrzewa się, że obecność pozostałych alleli HLA-B27 lepiej zabezpiecza przed niektórymi infekcjami wirusowymi. Częstotliwość występowania alleli odmiennych od B*2705 wzrasta w obszarach gdzie malaria jest powszechna a połączenie tych odmiennych alleli z reumatyzmem jest mniejsze (Mathieu i in., 2009). Być może jest to efekt presji selekcyjnej. B*2705 był eliminowany, a pozostałe allele zabezpieczały przed malarią i przy okazji nie powodowały reumatyzmu? Powraca jednak pytanie: co wywołuje spondyloartropatię w obecności HLA-B27?

Jednymi z podejrzanych o wywoływanie stanu zapalnego, który przeradza się w chroniczne zapalenie w wyniku niekończącej się odpowiedzi immunologicznej są bakterie. W tzw. zespole Reitera czynnikiem zapalnym są bakterie czerwonki (pałeczki Shigella). Do grupy bakterii, które także mogą doprowadzić do reumatyzmu zaliczane są Gram-ujemne pałeczki z rodzaju Chlamydia, Salmonella czy Yersinia. Osobny temat stanowią zakażenia krętkiem Borrelia, które również mogą doprowadzić do dolegliwości reumatycznych.

Jak w takim razie rozpoznać reumatyzm w stanie kopalnym, i to jeszcze sprzed 245 mln lat? Jak już wspomniałem, jednym ze schorzeń z grupy spondyloartropatii jest zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa (ZZSK). Rozwój tej choroby prowadzi w skrajnym przypadku do zrośnięcia kręgów kręgosłupa i do braku jakiejkolwiek ruchomości na odcinku zrośnięcia. U człowieka wygląda to w ten sposób, że kręgosłup zaczyna się stopniowo wyginać do przodu w zakrzywiony do tyłu łuk, bez możliwości wyprostowania (patrz fot. w nagłówku). U zwierząt mechanizm jest podobny a zrośnięte kręgi dobrze zachowują się w stanie kopalnym.

Zrośnięte kręgi w wyniku zesztywniającego zapalenia stawów kręgosłupa sprzed 245 mln lat (wg Cisneros et al., 2010)

Na taki zrośnięty fragment kręgosłupa bazalnego archozaura natrafiono w osadach dolnego triasu w słynnym basenie Karoo w RPA (Cisneros i in., 2010). Badania tomografem komputerowym wykazały, że kręgi zrosły się za życia zwierzęcia, co w efekcie przyczyniło się do śmierci zwierzaka. Wcześniejsze doniesienia o najstarszej kopalnej spondyloartropatii pochodziły z późnojurajskich kości dinozaurów z rodzaju Camarasaurus (Rothschild et al., 2002). Ciekawe, czy te triasowe schorzenia mogły mieć bakteryjną etiologię?

Źródła:
Zdjęcie w nagłówku - zaawansowane stadium zesztywniające zapalenia stawów kręgosłupa. Photo Credit: Wonderlane via Compfight cc

Cisneros JC, Gomes Cabral U, de Beer F, Damiani R, & Costa Fortier D (2010). Spondarthritis in the triassic. PloS one, 5 (10) PMID: 20976231

Mathieu A, Paladini F, Vacca A, Cauli A, Fiorillo MT, & Sorrentino R (2009). The interplay between the geographic distribution of HLA-B27 alleles and their role in infectious and autoimmune diseases: a unifying hypothesis. Autoimmunity reviews, 8 (5), 420-5 PMID: 19185064

Rothschild B, Helbling M 2nd, & Miles C (2002). Spondyloarthropathy in the Jurassic. Lancet, 360 (9344) PMID: 12433512

Czytaj więcej