U studiji objavljenoj u časopisu Priroda, međunarodni tim istraživača predvođen Institutom Maks Plank za evolucionu antropologiju u Lajpcigu, Nemačka, rekonstruisao je evolucionu istoriju i globalno širenje malarije u poslednjih 5.500 godina, identifikujući trgovinu, ratovanje i kolonijalizam kao glavne katalizatori za njegovo širenje.
Malariju, jednu od najsmrtonosnijih zaraznih bolesti na svetu, izaziva nekoliko vrsta jednoćelijskih parazita koji se prenose ujedom zaraženih komaraca Anopheles. Uprkos velikim naporima u kontroli i iskorenjivanju, skoro polovina svetske populacije i dalje živi u regionima u kojima postoji rizik od zaraze malarijom, a Svetska zdravstvena organizacija procenjuje da malarija izaziva skoro 250 miliona infekcija i više od 600.000 smrtnih slučajeva svake godine.
Pored ovog ogromnog modernog uticaja, malarija je snažno oblikovala našu ljudsku evolucionu istoriju.
„Iako je danas uglavnom tropska bolest, pre samo jednog veka domet patogena pokrivao je polovinu kopnene površine sveta, uključujući delove severnih SAD, južne Kanade, Skandinavije i Sibira“, kaže glavni autor Megan Mišel, doktorski istraživač na Maks. Planck-Harvard istraživački centar za istraživačku saradnju između Maks Plank instituta za evolucionu antropologiju (MPI-EVA) i Inicijative za nauku o ljudskoj prošlosti na Univerzitetu Harvard.
„Nasleđe malarije je zapisano u našim genomima: smatra se da genetske varijante odgovorne za razorne poremećaje krvi, kao što je bolest srpastih ćelija, opstaju u ljudskoj populaciji jer daju delimičnu otpornost na infekciju malarijom.
Uprkos ovom evolucionom uticaju, poreklo i širenje dve najsmrtonosnije vrste parazita malarije, Plasmodium falciparum i Plasmodium vivak, ostaju obavijeni velom misterije.
Infekcije malarijom ne ostavljaju jasne vidljive tragove u ljudskim skeletnim ostacima, a oskudne reference u istorijskim tekstovima može biti teško dešifrovati. Međutim, nedavni napredak u oblasti drevne DNK otkrio je da ljudski zubi mogu sačuvati tragove patogena prisutnih u krvi osobe u trenutku smrti, pružajući priliku da se proučavaju bolesti koje su obično nevidljive u arheološkim zapisima.
Da bi istražio zagonetnu istoriju malarije, međunarodni tim istraživača koji je predstavljao 80 institucija i 21 zemlju rekonstruisao je podatke o drevnom plazmodijumskom genomu od 36 pojedinaca zaraženih malarijom koji obuhvataju 5.500 godina ljudske istorije na pet kontinenata.
Ovi drevni slučajevi malarije pružaju priliku bez presedana da se rekonstruiše širenje malarije širom sveta i njen istorijski uticaj na globalnom, regionalnom, pa čak i individualnom nivou.
Malarija je danas endemska u tropskim regionima Amerike i naučnici su dugo raspravljali o tome da li je P. vivak, vrsta malarije prilagođena da preživi u umerenim klimatskim uslovima, možda stigla preko Beringovog moreuza sa stanovništvom kontinenta ili je putovala nakon evropska kolonizacija.
Da bi pratio putovanje parazita u Ameriku, tim je analizirao drevni DNK osobe zaražene malarijom iz Laguna de los Kondores, mesta na velikim visinama koje se nalazi u udaljenim oblačnim šumama istočnih peruanskih Anda.
Genomska analiza je otkrila izuzetnu sličnost između soja Laguna de los Condores P. vivak i drevnog evropskog P. vivak, što snažno sugeriše da su evropski kolonizatori proširili ovu vrstu na Ameriku u toku prvog veka ili otprilike nakon kontakta.
„Pojačane efektima ratovanja, porobljavanja i raseljavanja stanovništva, zarazne bolesti, uključujući malariju, opustošile su autohtone narode Amerike tokom kolonijalnog perioda, sa stopom smrtnosti i do 90% na nekim mestima“, kaže koautor Evelin Gevara , postdoktorski istraživač na Univerzitetu u Helsinkiju i MPI-EVA.
Zanimljivo je da je tim takođe otkrio genetske veze između soja Laguna de los Condores i modernih peruanskih populacija P. vivak 400 do 500 godina kasnije.
„Pored toga što pokazuju da se malarija brzo širi u ono što je danas relativno udaljeno područje, naši podaci sugerišu da je patogen tamo uspevao, uspostavljajući endemsko žarište i izazivajući parazite koji i danas inficiraju ljude u Peruu“, kaže koautor Eirini Skourtanioti, postdoktorski istraživač na MPI-EVA i MHAAM.
Malarija u maršu u Evropi
Dok je uloga kolonijalizma u širenju malarije očigledna u Americi, tim je otkrio vojne aktivnosti koje su oblikovale regionalno širenje malarije na drugoj strani Atlantika. Groblje u gotičkoj katedrali Svetog Rombouta u Mehelenu, Belgija, nalazilo se pored prve stalne vojne bolnice (1567–1715. ne) u ranoj modernoj Evropi.
DNK drevnih ljudi i patogena identifikovali su lokalne slučajeve P. vivak među opštom populacijom zakopanom pre izgradnje vojne bolnice, dok su pojedinci sahranjeni nakon njene izgradnje uključivali slučajeve virulentnije malarije P. falciparum.
„Najzanimljivije je da primećujemo više slučajeva malarije kod ne-lokalnih muških pojedinaca iz perioda vojne bolnice“, objašnjava koautor Federika Pierini, postdoktorski istraživač na MPI-EVA.
„Takođe smo identifikovali nekoliko pojedinaca zaraženih P. falciparum, vrstom koja je uspevala u mediteranskoj klimi pre iskorenjivanja, ali se nije smatralo da je endemična severno od Alpa tokom ovog perioda.
Ovi virulentni slučajevi pronađeni su kod ne-lokalnih muških pojedinaca različitog mediteranskog porekla, koji su verovatno bili vojnici regrutovani iz severne Italije, Španije i drugih mediteranskih regiona da se bore u Habsburškoj vojsci Flandrije tokom 80-godišnjeg rata.
„Smatramo da su masovni pokreti trupa igrali važnu ulogu u širenju malarije tokom ovog perioda, slično kao slučajevi takozvane aerodromske malarije u umerenoj Evropi danas“, objašnjava Aleksandar Herbig, vođa grupe računarske patogenomike u MPI. -EVA.
„U našem globalizovanom svetu, zaraženi putnici nose plazmodijum parazite nazad u regione gde je malarija sada iskorenjena, a komarci koji su sposobni da prenesu ove parazite mogu čak dovesti do slučajeva tekućeg lokalnog prenosa. Iako je pejzaž infekcije malarije u Evropi radikalno drugačiji od današnjeg bilo je to pre 500 godina, vidimo paralele u načinima na koje ljudska mobilnost oblikuje rizik od malarije.“
Himalajska trgovina i iznenađujuća visinska infekcija
Na drugom kraju sveta, tim je neočekivano identifikovao najraniji poznati slučaj malarije P. falciparum na visokom himalajskom lokalitetu Čokopani (oko 800. godine pre nove ere), koji se nalazi duž doline reke Kali Gandaki u okrugu Mustang u Nepalu. Na 2800 metara nadmorske visine, lokacija se nalazi daleko izvan opsega staništa i parazita malarije i komarca Anopheles.
„Region koji okružuje Chokhopani je hladan i prilično suv“, rekla je koautorka Kristina Variner, vanredni profesor antropologije na Univerzitetu Harvard i vođa grupe na MPI-EVA. „Ni parazit ni komarci koji su sposobni da prenesu malariju ne mogu da prežive na ovoj nadmorskoj visini. Za nas je ovo postavilo ključno pitanje: kako je čovek Chokhopani dobio infekciju malarije koja je na kraju mogla dovesti do njegove smrti?“
Ljudska genetska analiza je otkrila da je zaražena osoba lokalni muškarac sa genetskim adaptacijama za život na velikoj nadmorskoj visini. Međutim, arheološki dokazi u Čokopaniju i drugim obližnjim lokalitetima sugerišu da je ova himalajska populacija bila aktivno angažovana u trgovini na velike udaljenosti.
„Smatramo ove regione danas kao udaljene i nepristupačne, ali u stvari je dolina reke Kali Gandaki služila kao neka vrsta transhimalajskog autoputa koji je povezivao ljude na tibetanskoj visoravni sa indijskim potkontinentom“, kaže koautor Mark Aldenderfer, uvaženi profesor Emeritus na Univerzitetu Kalifornije, Merced, čija su iskopavanja u regionu otkrila njegove trgovinske veze na velike udaljenosti.
„Bakarni artefakti pronađeni iz Čokopanijevih grobnih odaja dokazuju da su drevni stanovnici Mustanga bili deo većih mreža razmene koje su uključivale severnu Indiju, i da ne morate da putujete mnogo da biste stigli do nižih, slabo isušenih regiona Nepala i Indijski Terai gde je malarija danas endemska.“
Tim veruje da je čovek verovatno otputovao u manji region koji je endemičan za malariju, verovatno radi trgovine ili u druge svrhe, pre nego što se vratio ili bio vraćen u Čokopani, gde je kasnije sahranjen. Intimni detalji koje otkriva drevna DNK daju naznake o bezbroj načina na koje su se zarazne bolesti poput malarije širile u prošlosti, što je dovelo do našeg trenutnog pejzaža bolesti.
Danas je ljudsko iskustvo malarije na raskrsnici. Zahvaljujući napretku u kontroli komaraca i usklađenim kampanjama javnog zdravlja, smrtnost od malarije dostigla je najniži nivo u istoriji 2010-ih. Međutim, pojava parazita otpornih na antimalarijske lekove i vektora otpornih na insekticide preti da preokrene decenije napretka, dok klimatske promene i uništavanje životne sredine čine nove regione ranjivim na vrste vektora malarije. Tim se nada da bi drevna DNK mogla da pruži dodatni alat za razumevanje, pa čak i borbu protiv ove pretnje po javno zdravlje.
„Prvi put smo u mogućnosti da istražimo drevnu raznolikost parazita iz regiona poput Evrope, gde je malarija sada iskorenjena“, kaže stariji autor Johanes Krause, direktor arheogenetike na Institutu Maks Plank za evolucionu antropologiju.
„Vidimo kako su mobilnost i raseljavanje stanovništva širili malariju u prošlosti, baš kao što savremena globalizacija čini zemlje i regione bez malarije ranjivim na ponovno uvođenje danas. Nadamo se da će proučavanje drevnih bolesti poput malarije pružiti novi prozor u razumevanju ovih organizama koji nastavljaju da se razvijaju. oblikovati svet u kome danas živimo“.
