La peste negli esseri umani è 'due volte più antica', ma non iniziò come contagio tramite le pulci, è quello che rivela l'antico DNA

Una nuova ricerca, che analizza antico DNA, ha rivelato che la peste è endemica nelle popolazioni umane da più del doppio del tempo che si pensava, e che la peste ancestrale sarebbe stata prevalentemente diffusa da contatto tra uomo e uomo - fino a che delle mutazioni genetiche hanno permesso allo Yersinia pestis, il batterio che causa la peste, di sopravvivere nell'intestino delle pulci.

Queste mutazioni, che si sono verificate a cavallo del primo millennio a.C., hanno dato origine alla peste bubbonica che si diffonde a velocità spaventosa attraverso le pulci, e che ha, di conseguenza, il ratto come vettore. La peste bubbonica ha causato pandemie che decimarono intere popolazioni a livello globale, tra queste la peste nera, che spazzò via la metà della popolazione europea nel 14° secolo.

Prima della sua evoluzione, che le permette di sopravvivere nell'intestino delle pulci, tuttavia, i ricercatori ci dicono che la peste era, in realtà, endemica nelle popolazioni umane dell'Eurasia, almeno da 3.000 anni prima della prima pandemia di peste documentata storicamente (la Peste di Giustiniano nel 541 d.C.).

Le nuove informazioni provano che l'infezione batterica da Y. pestis negli esseri umani in realtà emerse intorno agli inizi dell'età del bronzo, il che suggerisce che la peste potrebbe essere stata responsabile del declino della popolazione umana che si ritiene sia avvenuto tra la fine del 4° e l'inizio del 3° millennio a.C.

Il lavoro è stato condotto da un team internazionale inclusi dei ricercatori delle università di Copenhagen, in Danimarca, e Cambridge, nel Regno Unito, e i risultati sono stati pubblicati il 22/10/2015 sulla rivista Cell.

"Abbiamo scoperto che il lignaggio di Y. pestis è nato e si è diffuso molto prima di quanto si pensasse, e abbiamo ridotto la finestra temporale su quando e come si è sviluppato", ha detto il professor Eske Willerslev, che recentemente si è unito al Cambridge University's Department of Zoology e proveniente dall'Università di Copenaghen.

"I meccanismi di base che hanno facilitato l'evoluzione di Y. pestis sono presenti ancora oggi. Imparare dal passato può aiutarci a capire come nuovi patogeni possano sorgere ed evolvere".

I ricercatori hanno analizzato genomi antichi estratti dai denti di 101 adulti risalenti all'età del bronzo e ritrovati in tutto il continente eurasiatico, dalla Siberia alla Polonia.

I ricercatori hanno trovato batteri  di Y. pestis nel DNA di sette degli adulti, il più antico dei quali è morto 5.783 anni fa, la più antica prova di peste. In precedenza, le prove molecolari dirette di presenza di Y. pestis non erano state ottenute che da materiale scheletrico non più vecchio di 1.500 anni.

Tuttavia, a sei dei sette campioni di peste mancavano due componenti genetiche chiave trovate nella maggior parte dei ceppi moderni di peste: un "gene di virulenza" chiamato YMT, e una mutazione in un "gene attivatore" chiamato PLA.

Il gene YMT protegge i batteri dalla distruzione da parte delle tossine presenti nell’intestino delle pulci, in modo tale che essi si moltiplicano, intassando il tratto digestivo della pulce. Questo fa sì che la pulce sia molto affamata e la porta a mordere freneticamente qualunque cosa, e, così facendo, diffondere la peste.

La mutazione nel gene PLA permette ai batteri di Y. pestis di distribuirsi  in diversi tessuti, trasformando l'infezione da localizzata a un’infezione polmonare che si diffonde nel sangue e nei nodi linfatici.

I ricercatori hanno concluso che questi primi ceppi di peste, non avrebbero potuto essere trasmessi dalle pulci senza il gene YMT. Né potevano causare la peste bubbonica, che colpisce il sistema immunitario linfatico, e provoca la formazione dei famigerati bubboni gonfi della peste nera, senza la mutazione PLA.

Di conseguenza, la peste che ha colpito le popolazioni umane per gran parte dell'età del bronzo deve essere stata polmonare, un’infezione che colpiva direttamente il sistema respiratorio e causava convulsi eccessi di tosse poco prima della morte. Respirare intorno  a persone infettate portava alla inalazione di batteri, il punto cruciale della sua trasmissione da uomo a uomo.

Il coautore dello studio, Dr Marta Mirazón-Lahr, del Cambridge's Leverhulme Centre for Human Evolutionary Studies (LCHES), sottolinea che uno studio cominciato  all'inizio di quest'anno dal gruppo di Copenaghen di Willerslev, ha mostrato che l'Età del Bronzo era un periodo in cui il flusso migratorio era molto attivo, il che avrebbe potuto portare alla diffusione della peste polmonare.

"L'età del bronzo è stato un periodo di grande produzione di armi in metallo, e si pensa che questo abbia  aumentato i casi di scontri armati, che sono compatibili con l’emergente evidenza di grandi movimenti di popolazione in quel momento. Se la peste polmonare è stata diffusa  nell'ambito di queste migrazioni, avrebbe avuto devastanti effetti sui piccoli gruppi che l’hanno incontrata".

"Casi ben documentati hanno mostrato che la catena infettiva della peste polmonare può iniziare da un singolo cacciatore o pastore malato e può arrivare a devastare un'intera comunità in due o tre giorni."

Il più recente dei sette campioni di antichi genomi di Y. pestis analizzati nel nuovo studio ha entrambe le mutazioni genetiche chiave, il che indica una linea temporale approssimativa per l'evoluzione che ha generato la peste bubbonica diffusa dalle pulci.

"Tra i nostri campioni, il ceppo mutato di peste viene osservato per la prima volta in Armenia nel 951 a.C., mentre è ancora assente nel precedente campione più antico del 1686 a.C. – ciò suggerisce che i ceppi della peste bubbonica si sono evoluti e si sono stabilizzarti tra la fine del secondo e l’inizio del primo millennio a.C.," ha dichiarato Mirazón-Lahr.

"Tuttavia, il campione del 1686 a.C. è delle montagne Altai vicino alla Mongolia. Data la distanza tra l'Armenia e Altai, è anche possibile che il ceppo armeno di peste bubbonica abbia una storia più lunga in Medio Oriente, e che i movimenti storici nel corso del 1° millennio a.C. lo abbiano esportato altrove."

I libri di Samuele nella Bibbia descrivono un focolaio di peste tra i Filistei nel 1320 a.C., con gonfiori all'inguine, che l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha sostenuto adattarsi alla descrizione della peste bubbonica. Mirazón-Lahr suggerisce che questo può sostenere l'idea di una origine mediorientale per l'altamente letale evoluzione genetica della peste.

Il co-autore, professor Robert Foley, anche lui proveniente dal LCHES di Cambridge, suggerisce che la letale peste bubbonica potrebbe aver richiesto un aumento demografico della popolazione prima di poter prosperare.

"Ogni agente patogeno ha un equilibrio da mantenere. Se uccide un ospite prima di potersi diffondere, ha raggiunto un 'vicolo cieco'. Le malattie altamente letali richiedono un certa densità demografica per sostenerle."

"La natura endemica della peste polmonare era forse più adatta ad una popolazione dell'età del bronzo. Poi, appena le società eurasiatiche sono cresciute in complessità e le rotte commerciali hanno cominciato ad aprirsi, probabilmente le condizioni hanno cominciato a privilegiare la forma più letale di peste", ha detto Foley .

"L'età del bronzo è un'epoca di confine della storia, e il DNA antico sta rendendo più visibile quello che è successo in questo momento critico".

Willerslev ha aggiunto: "Questi risultati dimostrano che il DNA antico ha il potenziale non solo per mappare la nostra storia e preistoria, ma anche per farci scoprire come le malattie possano aver dato forma ad essa."

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