Odegrały ważną rolę w wielkich epidemiach. Wiemy jak to się stało

Pierwsze opisy dżumy mogą pochodzić już z czasów starożytnych, np. z relacji Tukidydesa piszącego o "dżumie ateńskiej", czyli nieznanej wówczas chorobie dziesiątkującej starożytne Ateny już 430 lat p.n.e. Może była to rzeczywiście dżuma, może coś innego - taka teza jest bardziej prawdopodobna.

W każdym razie wielkie epidemie dżumy wiążą się nierozerwalnie ze średniowieczem i czasami późniejszymi, gdyż warto pamiętać, że wybuchały z wielką mocą także w XVI, równie wielką w XVII, a nawet jeszcze XIX w.

Potężne epidemie dżumy dziesiątkowały miasta Europy, a najbardziej znana to ta z lat 1348-1352, która zabiła ok. połowy mieszkańców kontynentu. Mówi się, że ta epidemia zaczęła się w Azji, skąd dotarła do Europy. Możliwe, że na skutek zastosowania broni biologicznej przez Tatarów oblegających od 1345 r. Teodozję na Krymie. Wojska tatarskie wrzucały wtedy za pomocą katapult ciała zakażonych ludzi za mury twierdzy. Z Teodozji genueńskie statki miały przywlec bakterie na Sycylię.

Przez lata ludzie byli wobec dżumy bezradni. Bywało, że niektóre miasta wymierały w większości, a nawet całe. Epidemia w latach 1709-1710 w Polsce zabiła tylu ludzi, że konieczne było sięgnięcie po osadnictwo zagraniczne - głównie niemieckich Bambrów.

O tym, że chorobę wywołuje bakteria Yersinia pestis wiemy dopiero od 1894 r., kiedy zidentyfikowano ją podczas epidemii w Hongkongu. Jeszcze później udało się ustalić, że bakterię z ciał gryzoni, takich jak szczury, przenoszą na ludzi pchły. To by znaczyło, że wraz z rozprzestrzenianiem się szczurów, roznosiła się też bakteria.

Gryzonie pokonywały duże odległości na statkach, na innych środkach transportu. Pojawiały się wraz z ludźmi w spichlerzach i miastach. Pamiętajmy, że zarówno szczur śniady, jak i szczur wędrowny to gryzonie azjatyckie.

Nie jest jasne, skąd dokładnie pochodzą, ale być może szczur śniady był oryginalnie mieszkańcem strefy tropikalnej Indochin, Birmy czy Indonezji, natomiast szczur wędrowny to zwierzę pierwotnie związane z umiarkowanym klimatem Syberii i Dalekiego Wschodu. Dzisiaj i od lat to zwierzęta kosmopolityczne, żyjące na wszystkich już kontynentach.

Związki szczurów i ich rozprzestrzeniania się na świecie z epidemiami dżumy są jednak głębsze i bardziej złożone niż nam się zdaje. "Nature" dostarcza nam nowych informacji na temat tego, w jaki sposób świat pozbył się nie tyle samej bakterii i choroby, co jej zjadliwości.

Bakteria Yersinia pestis spowodowała "czarną śmierć" i zabiła do 50 mln ludzi w połowie XIV w. Być może spowodowała także wcześniejszą dżumę w basenie Morza Śródziemnego w VI w. n.e. Bakterie te nadal krążą w niewielkich ilościach w częściach Stanów Zjednoczonych, Afryki i Azji i są zazwyczaj przenoszone na ludzi przez zakażone pchły ze szczurów i innych gryzoni - podają naukowcy.

Badacze z Instytutu Pasteura w Paryżu i Uniwersytetu McMaster w Hamilton w Kanadzie odkryli, że ewolucja genu w bakterii Yersinia pestis wywołującej dżumę dymieniczą mogła wydłużyć czas trwania dwóch głównych pandemii tej choroby.

To zmiana genetyczna wywołała dłuższy okres zakażania bakterii, co powodowało dłuższe epidemie w miejscach o mniejszej gęstości zaludnienia. Naukowcy uważają, że mieliśmy trzy takie okresy wielkich epidemii dżumy o wydłużonej zakaźności - w VI w. n.e., następnie począwszy od XIV w. i owego fortelu Tatarów, wreszcie od połowy XIX w. w Azji.

Na bazie tych epidemii naukowcy zbadali dane genetyczne ze starożytnych i współczesnych szczepów pałeczek dżumy. Odkryli, że w pałeczkach dawnej dżumy doszło do mutacji genetycznej.

Dotyczyła ona fragmentu DNA bakterii zawierający gen w jednym regionie genomu i integracją cząsteczki DNA zwanej plazmidem przenoszącym gen do innych regionów. Taka mutacja prowadziła do 20-procentowego spadku śmiertelności u przenoszących chorobę szczurów i wydłużenia zakażenia u zainfekowanych osobników. A zatem chore szczury żyły dłużej, zanim zdechły.

Doszło zatem do mutacji genetycznej bakterii, która wiązała się z mniejszym zagęszczeniem gryzoni w miastach. Inaczej mówiąc, wydłużenie okresu, w którym szczury były zakażone i roznosiły chorobę, a nie umierały, dawało im więcej czasu na przemieszczanie się między rozdrobnionymi populacjami, zwiększając prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się choroby. To oznaczało epidemię, która zbierała latami dziesiątki istnień. Taką, która była mniej zjadliwa, ale zbierała więcej ofiar.

Cały problem z dżumą sprowadzał się do tego, że mutująca pałeczka nie zabijała za szybko żywiciela, którym był gryzoń. Pozwalała mu żyć i roznosić chorobę. Z czasem jednak oznaczało to prawdopodobnie zmniejszenie zjadliwości bakterii, co doprowadziło do wygaśnięcia morderczych zaraz dżumowych. Leki, takie jak antybiotyki, pozwalają ją kontrolować.