Возникновению эпидемического возвратного типа способствовало распространение шерстяной одежды

Группа британских исследователей выделила геномы возбудителей эпидемического возвратного тифа — бактерий рода Borrelia — из захоронений возрастом от 2100 до 600 лет и на их основе компьютерными методами рассчитала время, когда возбудитель освоил нового переносчика. Оказалось, что 4000–6000 лет назад бактерия стала передаваться вшами (а не только клещами), что способствовало ее распространению по всему миру. Сам же переход случился из-за технологического и социального прогресса: примерно в то же время, на рубеже неолита и бронзового века, люди начали селиться более тесно и носить одежду из шерсти — из-за чего у них массово завелись вши.

Боррелии (Borrelia) — это род бактерий из семейства спирохет, которое отличается характерной спиралевидной морфологией. По виду они напоминают пружину (рис. 1), а обитают в основном в организме млекопитающих и членистоногих, вызывая широкий спектр заболеваний.

Большинство опасных для человека боррелий переносится клещами различных видов и вызывают такие боррелиозы, как болезнь Лайма (клещевой боррелиоз) и эндемический возвратный тиф. В обоих случаях патогенез заболеваний сходный: при укусе клеща боррелии проникают в организм и внедряются в клетки-макрофаги, основная цель которых — пожирать патогены путем фагоцитоза. Боррелии обладают резистентностью к перевариванию макрофагами — и пользуются ими как автобусами, распространяясь в них по всему организму (и при этом размножаясь). Естественно, такие «безбилетники» вызывают серьезную иммунную реакцию, которая наносит вред организму до тех пор, пока не приведет к разрушению самих боррелий и инфицированных ими макрофагов.

Разница в клинике болезней отражает тонкие различия в повадках патогена, которые отличаются от вида к виду. Borrelia burgdorferi любит делать свое дело тихо и скрытно, прячась внутри макрофага и действуя скорее по-партизански. Поэтому вызываемая ею болезнь Лайма характеризуется длительным, подострым и коварным течением, зачастую проявляясь уже после поражения нервной системы, сердца и суставов.

Другие виды боррелий, переносимых клещами, такие как Borrelia duttonii и Borrelia crocidurae, не гнушаются и «открытым боем» — массово высвобождаются в кровоток, вызывая лихорадку. Естественно, такая демаскировка в норме вызвала бы мощнейшую иммунную реакцию, оставившую от боррелий одно неприятное воспоминание о краткосрочном недомогании. Чтобы избежать этого, боррелии буквально меняют облик — точнее, антигены на мембране клетки. После такой смены бактерии могут вызывать следующую волну бактериемии с лихорадкой, не будучи сразу нейтрализованы иммунной системой. Поэтому вызываемое ими заболевание характеризуется волнообразным течением с рецидивирующей лихорадкой. За такую характерную клинику его и называют возвратным тифом.

Но возвратный тиф — почти с такой же клиникой — вызывается еще одним видом боррелий, довольно необычным по сравнению с уже упоминавшимися. Это Borrelia recurrentis — возбудитель возвратного тифа, который передается вшами (а не клещами, как все остальные виды). Такой путь передачи роднит его с другим тифом — сыпным, который вызывается возбудителями из совсем другой группы бактерий — риккетсиями.

Именно B. recurrentis, благодаря своему переносчику — вшам, которые гораздо мобильнее клещей, — способна вызывать большие эпидемии, в отличие от других возбудителей возвратного тифа, которые обычно эндемичны и привязаны к своему природному очагу. Поэтому вызываемый B. recurrentis возвратный тиф называется эпидемическим — в противоположность эндемическому возвратному тифу, разносимому клещами и связанному с другими представителями рода Borrelia.

Эпидемический потенциал B. recurrentis достигал поистине исторических масштабов. Вместе сыпной и возвратный тиф, благодаря общему переносчику, косили Красную и Белую Армии во время Гражданской войны, оказывая негативное влияние на их боеспособность (настолько сильное, что приходилось даже выпускать специальные агитплакаты). Переход от клещей к платяным вшам явно помог боррелии распространяться эффективнее. Но когда именно это случилось?

До недавнего времени точная датировка была затруднительной: в нашем распоряжении были только современные штаммы боррелий. Они могут быть не очень показательны и происходить из относительно недавнего штамма, вытеснившего более ранние разновидности. Для сравнения: если бы мы применили похожую логику к возбудителю ковида, то датировали бы его происхождение 2021-м годом, когда появился штамм «омикрон». Кроме того, откалибровать молекулярные часы без исторических образцов сложнее: временных ориентиров для расчета прошедшего времени по числу замен крайне мало.

В мае этого года группа британских исследователей опубликовала в журнале Science статью (доступен ее препринт в открытом доступе), где представила новые геномные данные, полученные из захоронений на территории Великобритании. В образцах из четырех захоронений ученым удалось обнаружить ДНК B. recurrentis. Самый древний образец имеет возраст примерно 2100 лет, в то время как самый молодой — «всего» 600 лет. Это как минимум доказывает, что на протяжении всего Средневековья (и даже с Железного века) эпидемический возвратный тиф на Британских островах был. И не только на Британских островах — ранее в Норвегии ДНК возбудителя возвратного тифа была найдена в захоронении возрастом 550 лет, и этот образец исследователи добавили к своим данным (рис. 3).

Но помимо этого, новые отсеквенированные геномы дали возможность построить более точное филогенетическое дерево боррелий возвратного тифа и датировать время их расхождения. Продолжая аналогию с коронавирусом: имея много образцов штамма «омикрон» и по паре от штаммов «альфа» и «бета», можно получить датировку куда ближе к реальной, нежели обладая только данными по «омикрону». Увеличилось разнообразие штаммов и появились новые временные точки для калибровки — и теперь оказалось возможным рассчитать, когда жил последний общий предок возбудителя эндемического возвратного тифа (B. duttonii) и возбудителя эпидемического возвратного тифа (B. recurrentis).

По данным британских исследователей, это произошло от 6000 до 4000 лет назад. Что означает эта дата? Так как все остальные боррелии переносятся клещами, то именно предок B. recurrentis в это время повел себя «не как все» и закрепился в организме нового переносчика. Вероятно, это произошло не случайно. Датировка разделения эволюционных линий боррелий подозрительно совпадает с переходом от неолита к бронзовому веку. В этот период люди начали селиться более скученно и более крупными поселениями, но самое главное — у них появились шерстяные ткани. Переход к массовому ношению шерстяных тканей, как предполагают исследователи, создал условия для распространения платяных вшей, — и теперь циркуляция боррелии могла поддерживаться через них. Вместе с людьми (и их одеждой) вши распространились по всему миру — а возвратный тиф стал эпидемическим.

Это далеко не единственный случай, когда появление новой инфекции или видоизменение старой совпадало со сменой жизненного уклада. Так, вирус кори человека отделился от вируса чумы крупного рогатого скота в 6 веке до н. э., когда появились первые города и новоявленный вирус смог циркулировать в большой популяции, не вымирая от коллективного иммунитета. По иронии судьбы эта статья была также опубликована в Science — и уточнить датировку также помог архивный образец. Между прочим, из коллекции Рудольфа Вирхова — основателя современной патоморфологии.

О влиянии инфекций на историю человечества написано и рассказано много. Но подобные открытия показывают, что на самом деле этот процесс двунаправленный: развитие человечества также влияет на эволюцию инфекций, приводя к появлению новых патогенов. Цивилизация неизбежно означает появление новых бактерий и вирусов (об этом подробнее можно прочитать в книге Джареда Даймонда «Ружья, микробы и сталь»). Чтобы выжить, человечеству придется выработать меры реагирования на появление новых патогенов, либо научиться сосуществовать с ними.

Источник: Pooja Swali, Thomas Booth, Cedric C. S. Tan, Jesse McCabe, Kyriaki Anastasiadou, Christopher Barrington, Matteo Borrini, Adelle Bricking, Jo Buckberry, Lindsey Büster, Rea Carlin, Alexandre Gilardet, Isabelle Glocke, Joel D. Irish, Monica Kelly, Megan King, Fiona Petchey, Jessica Peto, Marina Silva, Leo Speidel, Frankie Tait, Adelina Teoaca, Satu Valoriani, Mia Williams, Richard Madgwick, Graham Mullan, Linda Wilson, Kevin Cootes, Ian Armit, Maximiliano G. Gutierrez, Lucy van Dorp, Pontus Skoglund. Ancient Borrelia genomes document the evolutionary history of louse-borne relapsing fever // Science. 2025. DOI: 10.1126/science.adr2147.

Георгий Куракин