Работорговля перенесла паразитов бильгарции из Западной Африки в Карибский бассейн, подтверждает геномика
Геномный анализ показал, что паразит Schistosoma mansoni, вызывающий бильгарциоз, впервые заразил людей, когда они рыбачили в озёрах Восточной Африки, а затем был распространён сначала в Западную Африку, а оттуда в Новый Свет работорговцами в XVI–XIX веках.
Учёные из Института Сэнгера, Имперского колледжа Лондона и Королевского ветеринарного колледжа использовали полные последовательности ДНК паразитов S. mansoni из Африки и Французских Карибских островов, чтобы выяснить происхождение трематоды, проследить её историческую передачу и определить секреты её успеха. Их результаты показывают, как трансатлантическая работорговля перенесла болезнь из Сенегала и Камеруна в Гваделупу. Дальнейшее геномное сравнение с близкородственным видом шистосом, поражающим грызунов, раскрывает, как паразит адаптировался к заражению людей.
Schistosoma mansoni — это кровяной сосальщик (плоский червь), который инфицирует более 250 миллионов человек в мире и вызывает более 11 000 смертей ежегодно. Шесть лет назад Институт Сэнгера опубликовал первый полный геном паразита; это новое исследование использовало эту «генетическую карту» для построения и сравнения геномов S. mansoni, собранных по всей Африке и в Новом Свете, большинство из которых хранились в Коллекции шистосомоза Музея естественной истории в Лондоне.
Происхождение в Восточной Африке
Анализируя различия между поражающим человека S. mansoni и его близким родственником, поражающим грызунов S. rodhaini, учёные подсчитали, что эти два вида эволюционировали от общего предка примерно 107 000–148 000 лет назад в Восточной Африке. Это говорит о том, что вид намного «моложе», чем считалось ранее.
«Время разделения двух видов совпадает с первыми археологическими свидетельствами рыболовства в Африке. Паразит развивается в пресной воде и заражает людей, проникая через кожу. Появление рыболовства означало, что люди проводили больше времени в воде, значительно увеличивая свои шансы на заражение», — объясняет Томас Креллен, первый автор исследования.
Перемещение через Атлантику с работорговлей
Сравнение геномов из разных локаций также выявило более тёмную сторону человеческой истории.
«Сравнение геномов S. mansoni предполагает, что сосальщики в Западной Африке отделились от своих карибских собратьев в период между 1117 и 1742 годами нашей эры, что совпадает со временем атлантической работорговли XVI–XIX веков. За этот период более 22 000 африканцев были перевезены из Западной Африки в Гваделупу на французских работорговых судах, и сосальщик был перенесён с ними», — говорит профессор Джоанн Уэбстер.
Генетическая адаптация к человеку
Сравнение геномов S. mansoni с S. rodhaini также выявило генетические вариации, которые были позитивно отобраны со временем у поражающего человека сосальщика и «закрепились» в его ДНК. Вероятно, эти вариации являются эволюционными адаптациями, которые позволили паразиту успешно проникать и процветать в организме человека.
«Когда мы искали различия между ДНК поражающего человека S. mansoni и его поражающего грызунов родственника S. rodhaini, мы нашли два важных изменения. Изменения в двух генах в ДНК S. mansoni — VAL21 и гене эластазы — по-видимому, важны для того, чтобы позволить сосальщику проникать и жить в людях. Гены VAL производят белки, вызывающие аллергические реакции, поэтому возможно, что вариация в VAL21 помогает сосальщику скрываться от нашей иммунной системы. Ген эластазы помогает паразиту внедряться в тело, расщепляя эластин — основной компонент человеческой кожи», — говорит доктор Джеймс Коттон, старший автор исследования.
Исследователи надеются, что изучение генетического устройства сосальщика позволит больше узнать о процессах, от которых паразит зависит для заражения людей, и откроет новые возможности для разработки профилактических и терапевтических мер.