Tutkimus: Pikkuruiset muutokset bakteerin perimässä tekivät mahataudista mustan surman

Yhdessä ainoassa geenissä tapahtuneet pienet mutaatiot synnyttivät ruttobakteerin. Se puolestaan on aiheuttanut ihmiskunnan historian pahimmat pandemiat.

Lontoosta ratatyömaalta vuonna 2013 löytyneiden vainajien uskotaan olleen keskiajan mustan surman uhreja. Kuva: Crossrail

Ruttoa aiheuttava Yersinia pestis -bakteeri on vaatinut ihmiskunnan historian aikana 200 miljoonan ihmisen hengen, ehkä enemmänkin. Yersinia pestis aiheuttaa paise-, keuhko- ja veriruttoa.

Alkujaan kyseessä oli kuitenkin varsin vaaraton bakteeri, joka aiheutti korkeintaan lievän tulehduksen mahassa. Sitten bakteerin perimässä, yhdessä ainoassa geenissä runsaasta neljästä tuhannesta, tapahtui kaksi ratkaisevaa mutaatiota eli siihen tuli ominaisuuksia lainana joltakin muulta bakteerilta.

Bakteerin alkuperäinenkään muoto – Yersinia pseudotuberculosis – ei ole kadonnut maailmasta, vaan sitä tavataan muun muassa aasialaisissa myyrissä, joista yhdysvaltalaisen Northwestern-yliopiston tutkijat eristivät sen. Siihen lisättiin verihyytymiä pilkkova Pla-geeni. Yhdistelmän vuoksi bakteeri sai kyvyn aiheuttaa hengenvaarallisen keuhkotulehduksen.

Musta surma autioitti Eurooppaa

Tulos on vahva näyttö sen puolesta, että vastaava lainageeni muutti Yersinia pseudotuberculosis -bakteerin keuhkoruttoa aiheuttavaksi Yersinia pestis -bakteeriksi 5 000–10 000 vuotta sitten. Keuhkorutto on rutoista nopein ja tappavin. Hoitamattomana se vie hengen puolessatoista vuorokaudessa ensi oireiden ilmenemisestä.

Myöhemmin samassa geenissä tapahtui aminohappomutaatio, jonka ansiosta bakteeri kykenee levittäytymään elimistössä ja tunkeutumaan imusolmukkeisiin. Siten syntyi paiserutto.

Ennen jälkimmäistä muutosta bakteeri oli jo hengenvaarallinen, mutta pystyi aiheuttamaan vain paikallisia epidemioita. Mutaatio antoi sille voimaa ja vauhtia, joiden takia se aiheutti ihmiskunnan historian kaksi tuhoisinta pandemiaa, 500- ja 1300-luvun ruttopandemiat eli justinianuksen ruton ja mustan surman.

Sairastuneen mutta henkiin jääneen bysanttilaiskeisarin mukaan nimetyn justinianuksen ruton arvioidaan tappaneen 25–30 miljoonaa ihmistä. Musta surma vei hengen ainakin 150 miljoonalta. Kolmannes Euroopan väestöstä menehtyi.

Ruttoa on yhä, antibiootit auttavat

Bakteerien mutaatiot eivät ole poikkeuksia. Niitä tapahtuu tuon tuosta. Yersinia pestisin paiseruttobakteeriksi muuttumisen tarkkaa aikaa on hyvin vaikea määritellä, sanoo Nortwestern-yliopiston tutkimusta johtanut Wyndham Lathem.

Mahdollista, jopa oletettavaa, kuitenkin on, että tappajabakteeri syntyi vain vähää ennen justianuksen ruttoa. Lathemin mukaan se kannattaa pitää mielessä muihin pandemioihin varauduttaessa.

Ruttokaan ei ole maailmasta kadonnut. Sitä esiintyy kotoperäisenä monissa trooppisissa ja subtrooppisissa maissa – eniten Madagaskarissa ja Kongon demokraattisessa tasavallassa – ja myös Yhdysvalloissa. Sen länsiosien maaseudulla paiseruttoon sairastuu noin kymmenen ihmistä vuodessa. Taudin levittäjiä ovat yhä täit, joita voi olla muun muassa oravien turkissa, mutta tartunta ei ole enää musta surma, vaan se on hoidettavissa antibiooteilla.

Koko tutkimus on vapaasti luettavissa Nature (siirryt toiseen palveluun)-lehdestä. Tuloksista kertovat Northwestern (siirryt toiseen palveluun)-yliopiston kotisivun lisäksi monet tiedesivustot, muun muassa LiveScience (siirryt toiseen palveluun) ja ScienceDaily (siirryt toiseen palveluun).