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Um dos períodos mais sombrios da Europa medieval foi o Pandemia de peste Conhecido como a Peste Negra, que matou pelo menos 25 milhões de pessoas em apenas cinco anos. Mas a doença não parou por aí. A praga adaptada para manter seus anfitriões vivos por mais tempo, para que possa se espalhar mais e continuar infectando as pessoas por séculos, e os pesquisadores agora dizem que descobriram como.
A doença é causada pela bactéria Yersinia pestis, que está circulando entre as populações humanas por pelo menos 5.000 anos. O patógeno alimentou três grandes pandemias de peste desde o primeiro século dC e, embora seus anos mais mortais pareçam estar atrás de nós, a Praga não desapareceu. Os casos ainda ocorrem algumas vezes por ano na Ásia, América do Sul e Estados Unidos e mais comumente em partes da África, de acordo com o Clínica de Clevelande pode ser tratado com antibióticos.
Os cientistas ainda estão procurando respostas sobre como Y. Pestis evoluiu e dispersou, mas a análise recente das amostras de Y. Pestis antiga e moderna revelou como a peste conseguiu persistir entre os seres humanos por centenas de anos depois que as ondas pandêmicas foram divididas. Após um período inicial de altas taxas de infecção e rápida mortalidade – matar pessoas infectadas em três dias – mudanças em apenas um gene na bactéria produziu novas cepas que eram menos mortais e mais transmissíveis, de acordo com pesquisas publicadas na quinta -feira no diário Ciência.
Essas cepas enfraquecidas acabaram sendo extintas; A linhagem dominante da Y. pestis de hoje é a variedade mais mortal, informou os autores do estudo. No entanto, essas descobertas sobre instâncias históricas de adaptação de Y. Pestis poderiam fornecer pistas importantes para ajudar cientistas e médicos a gerenciar surtos modernos de praga.
Trio de surtos
A forma mais comum da Praga é a peste bubônica, que causa inchaço doloroso nos linfonodos e se espalha entre as pessoas através de mordidas de carona de pulgas em ratos infectados. Um surto de peste bubônica de 1347 a 1352 na Europa matou famosa cerca de 30% a 50% da população do continente. Mas o surto mais antigo da peste bubônica conhecido – a praga de Justiniano – se apossou na bacia do Mediterrâneo e durou de 541 dC e 544 dC. Outro surto de peste surgiu na China na década de 1850 e provocou uma grande epidemia em 1894. Os cientistas veem os casos modernos de Plaga como parte deste paintic.
Para o novo estudo, os cientistas coletaram amostras antigas de Y. pestis de restos humanos que remontam a cerca de 100 anos após o aparecimento da primeira e da segunda pandemia de praga, a amostragem permanece da Dinamarca, Europa e Rússia. Depois de reconstruir os genomas dessas cepas de praga, eles as compararam com cepas antigas e antigas que remontam ao início das pandemias de peste.
Os pesquisadores também examinaram mais de 2.700 genomas de amostras modernas de peste da Ásia, África e América do Norte e do Sul. Um dos co -autores do estudo, Jennifer Klunk, é cientista de produtos da Daciel Arbor Biosciences, uma empresa de biotecnologia em Michigan que forneceu moléculas criadas sinteticamente para os experimentos, mas não houve ganhos financeiros associados à pesquisa.
Os pesquisadores descobriram que seus genomas recém -reconstruídos de 100 anos até as duas primeiras pandemias de peste tinham menos cópias de um gene chamado PLAAssim, que é reconhecido há décadas como um dos fatores que tornaram a peste tão mortal, de acordo com a co-líder do estudo, Ravneet Sidhu, uma estudante de doutorado no McMaster Antigo DNA Center da McMaster University, em Ontário, Canadá.
Visto aqui sob um microscópio, Yersinia pestis é a bactéria responsável pela praga. – BSIP/Universal Images Group/Getty Images
O PLA codifica uma enzima que interage com as proteínas hospedeiras, “e uma das funções que ela realiza é quebrar os coágulos do sangue”, disse Sidhu à CNN. Essa habilidade ajuda Y. pestis a se espalhar nos linfonodos do hospedeiro, onde se replica antes de atacar o resto do corpo.
“Nem todas as funções desse gene são totalmente conhecidas”, acrescentou Sidhu. No entanto, estudos anteriores de outros pesquisadores vincularam o PLA à gravidade da doença causada por peste bubônica e pneumônica – uma forma aérea da doença que afeta os pulmões, disse ela.
Enquanto as cepas reconstruídas mostraram menos cópias do gene do PLA, os cientistas ainda não tinham certeza se isso afetaria diretamente o quão mortal a doença poderia ser. Então eles testaram cepas de peste bubônica reduzida de PLA em camundongos e descobriram que as taxas de sobrevivência para esse tipo de peste eram 10 a 20 % maiores nesses indivíduos experimentos do que em camundongos infectados com Y. pestis que tinham uma quantidade normal do gene do PLA. Também levou a tensão bubônica reconstruída por mais de dois dias para matar seus anfitriões.
“O artigo apresenta um forte argumento que o esgotamento, mas não a perda total, do PLA (a enzima produzida pelo gene do PLA) faz parte da evolução do patógeno da peste e pode ajudar a explicar o decreto da praga no segundo pandemia comumente conhecida como a morte negra”, disse o Dr. Deborah Anderson, um professor de veterinário. Anderson, que não estava envolvido na nova pesquisa, investiga a virulência da peste, e essas descobertas podem esclarecer os padrões de transmissão em casos modernos, disse ela à CNN em um email.
“Nossos estudos de laboratório, o ciclo de pulgas-rodentes e temos colaboradores que conduzem pesquisas de campo em áreas que experimentam surtos anuais ou ocasionais de peste na natureza”, disse Anderson.
“Existem quase 300 espécies de roedores que podem transmitir Yersinia pestis e, hoje, roedores escavadores como cães da pradaria ou esquilos terrestres são considerados os principais hospedeiros de animais que sofrem surtos de doença”, acrescentou. “Depois de ler este artigo, prestaremos mais atenção ao PLA no futuro para ver se continua a haver um papel para sua expressão na condução dos surtos explosivos da praga nas populações de animais”.
‘Burnout epidêmico’
Os modelos matemáticos sugeriram como isso poderia ter se desenrolado nas populações humanas séculos atrás, levando a um “esgotamento epidêmico” cerca de 100 anos após um surto de peste bubônico.
Nos estágios iniciais de uma pandemia, as infecções foram rápidas e a morte veio rapidamente para ratos e humanos. Com o tempo, à medida que as populações densas de ratos diminuíram, as pressões seletivas favoreceram o surgimento de uma tensão menos mortal de Y. pestis, com menos cópias do gene do PLA. Os hospedeiros de ratos infectados com essa nova tensão teriam um pouco mais de tempo para transportar a doença, possibilitando que eles infectassem mais ratos – e mais pessoas.
“Eles sugerem um modelo que pode ser prontamente perseguido no laboratório que pode ajudar a explicar a propagação da praga hoje na natureza”, disse Anderson.
Essas tensões mais fracas da doença acabaram cuspidas e foram extintas. Nas amostras modernas, os pesquisadores encontraram apenas três exemplos de cepas com genes PLA reduzidos, do Vietnã: um de um sujeito humano e dois de ratos pretos (Rattus rattus).
“Conseguimos fazer esse estudo interdisciplinar muito legal entre os dados modernos e antigos e casar com essas coisas que têm acontecido ao longo da história evolutiva (da praga)”, disse Sidhu. “Pode ser interessante ver como os futuros pesquisadores continuam tentando preencher essa lacuna entre a terceira pandemia moderna e aquelas de primeira e segunda pandemias antigas, para ver outras semelhanças. Porque não há muitos patógenos antigos sobre os quais temos tantos dados, quanto para Yersinia Pestis”.
Uma das características incomuns das pandemias de peste é a persistência deles, e entender como Y. Pestis mudou seus padrões de infecção e sobreviveu ao longo do tempo pode esclarecer os padrões adaptativos de pandemias modernas, como a Covid-19, acrescentou.
“Mesmo se não estivermos experimentando com a quantidade que estávamos em 2020 ou 2021, o patógeno está em segundo plano – ainda evoluindo e persistindo.”
Mindy Weisberger é um escritor de ciências e produtor de mídia cujo trabalho apareceu na Science Live, Scientific American e como faz a revista. Ela é a autora de “Ascensão dos insetos zumbis: A surpreendente ciência do controle da mente parasita ”(Hopkins Press).
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