Zuletzt aktualisiert am 20. April 2023 um 11:18
Anfällig für Autoimmunerkrankungen nach Überleben?
Der Schwarze Tod war bisher der tödlichste Ausbruch einer Seuche, den die Menschheit während der bekannten Zeitrechnung mitgemacht hat. Mit den Todesfällen im 14. Jahrhundert und deren Relevanz für die heute Lebenden beschäftigte sich ein Team US-amerikanischer und kanadischer Wissenschaftler. Die Ergebnisse ihrer Forschung deuten darauf hin, dass mehr als nur Glück bestimmt hat, wer lebte und wer starb.
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Für ihre Untersuchungen analysierten die Wissenschaftler die DNA von Opfern und von Überlebenden des Schwarzen Todes. Dabei identifizierten sie wichtige genetische Unterschiede. Sie halfen den Menschen, die Pest zu überleben.
Überaktives Immunsystem Preis für Pest
Doch das Überleben kam offensichtlich mit einem heftigen Preis, den wir heute noch zahlen. Die genetischen Unterschiede der Überlebenden prägen auch heute noch das menschliche Immunsystem. Dabei sind Gene, die einst Schutz gegen die Pest boten, nun mit einer größeren Anfälligkeit für Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn und rheumatoide Arthritis verbunden, so die Studie.
Für ihre Studie verwendeten die Forscher DNA, die aus den Zähnen von Menschen extrahiert wurde, die vor, während und nach der Pandemie des Schwarzen Todes starben.
„Wir sind die Nachkommen derjenigen, die vergangene Pandemien überlebt haben … und das Verständnis der evolutionären Mechanismen, die zu unserem Überleben beigetragen haben, ist nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht wichtig, sondern kann auch Aufschluss über die Mechanismen und genetischen Determinanten der heutigen Krankheitsanfälligkeit geben,“ betonte der Co-Autor der Studie, Luis Barreiro, Professor für genetische Medizin an der University of Chicago.
7 Jahre lang DNA von Skelettresten untersucht
Die 7 Jahre dauernde Studie umfasste die Extraktion von DNA, die aus drei verschiedenen Gruppen von Skelettresten isoliert wurde. Sie wurden in London und Dänemark ausgegraben. Die Skelette wurden in 3 Gruppen eingeteilt: Menschen, die vor dem Schwarzen Tod starben, Pestopfer und Personen, die zwischen 10 und 100 Jahre nach der Pest starben.
Mehr als 300 Proben kamen aus London, einer Stadt, die besonders hart von der Pest getroffen wurde. Viele der Skelettreste stammten von Menschen, die in den Pestgruben von East Smithfield bestattet wurden. Auf dem Höhepunkt des Ausbruchs in den Jahren 1348-1349 wurden sie für Massenbestattungen genutzt. Weitere 198 Proben wurden von menschlichen Überresten entnommen, die an 5 Orten in Dänemark begraben wurden.
DNA aus Zahnwurzeln extrahiert
DNA wurde aus Dentin in den Zahnwurzeln von Personen extrahiert. Dabei konnten die Forscher auch das Vorhandensein von Yersinia pestis überprüfen, dem Pest verursachenden Bakterium. Anschließend suchten sie nach Anzeichen einer genetischen Anpassung an die Krankheit.
„Es ist ein langer Prozess, aber am Ende hat man die Sequenz dieser Gene für diese Menschen“, sagte Mitautor Hendrik Poinar, Professor für Anthropologie an der McMaster University in Hamilton, Ontario. Das erlaube es, das genetische Profil dieser 3 verschiedenen Gruppen genau zu vergleichen.
Genvariante schützt vor Pestbakterium
Das Team lokalisierte eine Variante eines bestimmten Gens, bekannt als ERAP 2, das eine starke Verbindung mit der Pest zu haben schien. Vor dem Schwarzen Tod wurde die schützende Variante von ERAP2 bei 40 % der an der Londoner Studie beteiligten Personen gefunden. Nach dem Schwarzen Tod waren es 50 %. In Dänemark war die prozentuale Ungleichheit stärker – sie änderte sich von etwa 45 % der Proben, die vor der Pest begraben wurden, zu 70 % danach.
Die Forscher wissen noch nicht genau, warum diese Variante Schutz verlieh. Allerdings zeigten ihre Laborexperimente mit kultivierten Zellen, dass bei Menschen mit der ERAP-2-Variante die Immunzellen Makrophagen anders funktionieren. Diese auch als Fresszellen bekanntem Immunzellen reagieren bei Personen mit der ERAP-2-Variante anders auf Yersinia pestis, so Prof. Barreiro. Makrophagen von Personen mit dieser Variante konnten die Bakterien in Laborexperimenten deshalb besser abtöten als Makrophagen von Personen, denen sie fehlte.
Möglicher Schutz vor anderen Krankheiten?
„Wir wissen nicht, ob es immer noch vor der Pest schützt, da die Zahl der Fälle in der heutigen Bevölkerung sehr gering ist, aber wir haben spekuliert, dass es das tun sollte“, sagte er. Es ist demnach auch wahrscheinlich, dass die Variante gegen andere Krankheitserreger vorteilhaft ist – obwohl dies nicht Teil der Forschung war.
Der Nachteil der Variante ist, dass sie mit einer größeren Anfälligkeit für Autoimmunerkrankungen wie Morbus Crohn in Verbindung gebracht wurde, bei denen das Immunsystem überaktiv wird. „Dies deutet darauf hin, dass Bevölkerungsgruppen, die den Schwarzen Tod überlebt haben, einen Preis bezahlt haben, nämlich ein Immunsystem, das unsere Anfälligkeit für Reaktionen gegen uns selbst erhöht“, sagte Prof. Barreiro.
Quelle:
Klunk J, Vilgalys TP, Demeure CE, Cheng X, Shiratori M, Madej J, Beau R, Elli D, Patino MI, Redfern R, DeWitte SN, Gamble JA, Boldsen JL, Carmichael A, Varlik N, Eaton K, Grenier JC, Golding GB, Devault A, Rouillard JM, Yotova V, Sindeaux R, Ye CJ, Bikaran M, Dumaine A, Brinkworth JF, Missiakas D, Rouleau GA, Steinrücken M, Pizarro-Cerdá J, Poinar HN, Barreiro LB. Evolution of immune genes is associated with the Black Death. Nature. 2022 Oct 19:1–8. doi: 10.1038/s41586-022-05349-x. Epub ahead of print. PMID: 36261521; PMCID: PMC9580435. (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36261521/)
