Імунологи та біоінформатики знайшли свідчення користі, яку могла принести людям сімейна середземноморська лихоманка. У носіїв цієї мутації утворюється дефектний білок, який не дає деяким бактеріям придушити запальну відповідь імунітету, серед таких бактерій і чумна паличка. Таким чином, епідемії чуми, ймовірно, допомогли мутації закріпитися і поширитися в країнах Середземномор'я, а лихоманка, в свою чергу, рятувала людей від інфекції. Роботу опубліковано в журналі.
Сімейна середземноморська лихоманка - це спадкова аутоімунна хвороба. У її носіїв надмірно активний білок пірін, який викликає виділення провоспалювальних цитокінів у кров і провоспальний тип загибелі імунних клітин (піроптоз). Тому у таких людей раз у раз виникають напади лихоманки і гострі болі, що нагадують справжнє запалення кишечника. Донедавна ця хвороба викликала важкі ускладнення, наприклад, амілоїдоз нирок, але зараз напади найчастіше вдається купірувати.
Як випливає з назви, ця хвороба найсильніше поширена в Середземномор'ї - там частота мутацій становить близько 10 відсотків. Тим не менш, досі неясно, чому мутація закріпилася саме в цьому регіоні. Цьому феномену можна придумати два пояснення: або виною всьому дрейф генів (тобто в Середземномор'ї мігрувало більше носіїв цієї мутації, ніж носіїв здорового варіанту гена), або її підтримав якийсь фактор відбору, який був географічно обмежений і діяв тільки в цій області.
Група дослідників під керівництвом Чже Чін Дже (Jae Jin Chae) з Національного інституту досліджень геному людини в США припустила, що таким фактором відбору могли стати епідемії чуми. Незважаючи на те, що багато патогенних бактерій виділяють токсини, що гальмують запальну відповідь організму, чумна паличка і її найближчі родичі обзавелися додатковим токсином, який безпосередньо блокує пірін і його комплекси з іншими білками. Отже, надмірна активність піріна могла виявитися корисною, щоб вижити під час чуми.
Щоб перевірити свої здогадки, дослідники вивчили генетичні дані 2313 жителів сучасної Туреччини. Серед них вчені виявили дві відносно поширені мутації в гені піріна. Крім того, в областях, прилеглих до цього гену, була знижена частота мутацій, що свідчить про позитивний відбір - разом з мутантним геном піріна в популяції закріпилися і сусідні мутації. Автори роботи побудували кілька моделей, щоб визначити час появи мутацій у пірині. Згідно з однією з них, вони виникли близько трьох з половиною тисяч років тому, згідно з іншою - близько двох тисяч років тому. Тим не менш, відбір почав діяти на них пізніше - під час першої (541-767 рр.) і другої (1346-1875 рр.) пандемій чуми. Дослідники вважають, що друга пандемія мала сильніший вплив на закріплення мутацій.
Потім дослідники перевірили, що мутантний пірін дійсно дає своєму володареві перевагу в боротьбі з чумною паличкою. Вони виростили в культурі імунні клітини моноцити, взяті від людей зі звичайним і мутантним пірином, і заразили їх збудником чуми. Виявилося, що токсин YopM у клітинах з мутацією пов'язує на третину менше молекул піріна, ніж у звичайних клітинах. Більш того, клітини з мутантним пірином виділяли більше провоспального інтерлейкіна-1º, як в нормі, так і після зараження чумною паличкою - різниця в концентрації цитокіну зі звичайними клітинами була в кілька разів.
Нарешті, автори роботи заразили чумною паличкою трансгенних мишей з вбудованим геном людського мутантного піріна. Як і очікувалося, вони набагато краще виживали після інфікування. Але в тому випадку, коли у цих мишей не працював ген рецептора до інтерлейкіну-1º, вони вмирали так само часто, як і контрольна група - що доводить, що саме цей сигнальний шлях відповідальний за стійкість до чуми.
Таким чином, дослідники вибудували логічний ланцюжок, який пов'язує між собою сімейну середземноморську лихоманку і стійкість до чуми. Це допомагає пояснити не тільки той факт, що згубне аутоімунне захворювання міцно закріпилося серед людей, але і те, що воно набагато частіше зустрічається у вихідців із Середземномор'я. Судячи з усього, тут сталося те ж саме, що і з серповидноклітинною анемією, яка сама по собі всерйоз ускладнює життя людини, але при зустрічі з малярійним плазмодієм виявляється корисним придбанням, і тому поширена в основному в Африці - там же, де і плазмодій.
Незважаючи на те, що історія чуми досить непогано вивчена, в ній раз у раз з'являються нові деталі. Наприклад, нещодавно виявилося, що деяких регіонів Середземномор'я не торкнулася Юстиніанова чума, переносили її в основному платяні вші, а один з найдавніших її збудників знаходиться в останках людини з Татарстану. Детальніше про те, що нам сьогодні відомо про чуму, читайте в нашому матеріалі «Просто чума».