به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، پژوهشگران موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه UCL با تجزیه و تحلیل DNA باستانی باکتری Borrelia recurrentis، که عامل تب عودکننده است، زمان انتقال این باکتری از کنه به شپش و تغییرات ژنتیکی مرتبط با آن را شناسایی کردند. این مطالعه، منتشرشده در مجله Science، نشان می‌دهد که این انتقال احتمالاً با تغییرات سبک زندگی انسان، مانند زندگی در اجتماعات متراکم و آغاز تجارت پشم، همزمان بوده است. با بررسی ژنوم‌های باستانی از نمونه‌های ۶۰۰ تا ۲۳۰۰ ساله، پژوهشگران دریافتند که B. recurrentis حدود ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ سال پیش از خویشاوند کنه‌بر خود جدا شد و با از دست دادن و کسب ژن‌هایی، به زندگی در شپش انسانی سازگار شد. این یافته‌ها درک ما از تکامل بیماری‌ها را بهبود می‌بخشد. 

تب عودکننده و اهمیت DNA باستانی
باکتری Borrelia recurrentis عامل بیماری تب عودکننده است که با دوره‌های مکرر تب همراه بوده و امروزه در مناطقی با شرایط بهداشتی ضعیف یا اردوگاه‌های پناهجویان دیده می‌شود. این باکتری، خویشاوند دور باکتری‌های عامل بیماری لایم، یکی از معدود گونه‌هایی است که از انتقال توسط کنه به شپش تغییر مسیر داده و شدت بیماری را افزایش داده است. پژوهشگران موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه UCL با بررسی DNA باستانی استخراج‌شده از دندان‌ها و استخوان‌های افراد مبتلا در صدها تا هزاران سال پیش، ژنوم کامل چهار نمونه B. recurrentis را توالی‌یابی کردند. این نمونه‌ها، که قدیمی‌ترین آن‌ها ۲۳۰۰ سال قدمت دارد، شواهدی از حضور این باکتری در خون افراد ارائه می‌دهند و به درک تکامل آن کمک می‌کنند.

انتقال از کنه به شپش و تغییرات ژنتیکی 
مطالعه نشان داد که B. recurrentis حدود ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ سال پیش از خویشاوند کنه‌بر خود، B. duttonii، جدا شد. این جدایی با از دست دادن بخش‌هایی از ژنوم و کسب ژن‌های جدید همراه بود که به باکتری امکان سازگاری با شپش انسانی را داد. این تغییرات ژنتیکی توانایی باکتری در پنهان شدن از سیستم ایمنی و تبادل DNA با باکتری‌های مجاور را بهبود بخشید. دو نمونه از دندان‌ها مقادیر بالایی از DNA باکتری را نشان دادند، که می‌تواند نشانه عفونت شدید یا حفظ خوب DNA باشد. این یافته‌ها نشان‌دهنده تخصص B. recurrentis برای بقا در شپش انسانی است.

تأثیر سبک زندگی انسان بر تکامل باکتری
زمان جدایی B. recurrentis از خویشاوند کنه‌بر خود با переход از دوره نوسنگی به عصر برنز اولیه هم‌زمان بود، دوره‌ای که انسان‌ها شروع به اهلی کردن حیوانات و زندگی در اجتماعات متراکم کردند. این تغییرات احتمالاً انتقال فردبه‌فرد باکتری را تسهیل کرد. پژوهشگران همچنین مطرح کردند که توسعه پرورش گوسفند برای تولید پشم در این دوره، شرایط بهتری برای تخم‌گذاری شپش‌ها فراهم کرد و به گسترش عوامل بیماری‌زای شپش‌بر مانند B. recurrentis کمک نمود. این تعامل بین تغییرات ژنتیکی باکتری و عوامل محیطی نشان‌دهنده هم‌تکاملی انسان و پاتوژن‌هاست.

تحلیل ژنوم‌های باستانی و مدرن
با مقایسه ژنوم‌های باستانی و مدرن B. recurrentis، پژوهشگران دریافتند که این باکتری تا حدود ۱۰۰۰ سال پیش تکامل پویایی داشته و پس از آن مشابه ژنوم‌های امروزی شده است. کاهش ژنوم در طی انتقال به شپش نشان‌دهنده سازگاری با محیط جدید بود، اما کسب ژن‌های جدید نیز به بقای آن کمک کرد. این مطالعه با افزودن چهار ژنوم باستانی به داده‌های محدود مدرن، سری زمانی تکاملی ایجاد کرد که نشان می‌دهد چگونه B. recurrentis با شرایط محیطی و میزبان خود سازگار شده است. این تحلیل درک بهتری از چگونگی شدت یافتن بیماری در گذشته فراهم می‌کند.

پیامدهای پژوهش برای آینده
یافته‌های این مطالعه نه‌تنها تکامل B. recurrentis را روشن می‌کند، بلکه به درک چگونگی تغییر شدت بیماری‌ها در آینده کمک می‌کند. تب عودکننده شپش‌بر یک بیماری نادیده‌گرفته‌شده است و ژنوم‌های مدرن آن محدود هستند. افزودن داده‌های باستانی به دانش ما از تنوع این باکتری کمک کرده است. تغییرات در جوامع انسانی، مانند استفاده از مواد جدید برای لباس یا زندگی در گروه‌های بزرگ‌تر، ممکن است به افزایش شدت این بیماری کمک کرده باشد. تحقیقات آینده با بررسی نمونه‌های بیشتر می‌توانند رویدادهای دقیق‌تر منجر به انتقال کنه به شپش و مکانیزم‌های ژنتیکی مؤثر بر موفقیت باکتری را شناسایی کنند.
نتیجه‌گیری: رازهای نهفته در DNA باستانی برای درک بیماری‌های مدرن

تحلیل DNA باستانی باکتری Borrelia recurrentis، که در مطالعه اخیر موسسه فرانسیس کریک و دانشگاه UCL بررسی شده، دریچه‌ای نو به سوی درک تکامل بیماری‌های عفونی گشوده است. این پژوهش، با توالی‌یابی ژنوم‌های باستانی از نمونه‌های ۶۰۰ تا ۲۳۰۰ ساله، نشان داد که این باکتری حدود ۴۰۰۰ تا ۶۰۰۰ سال پیش از خویشاوند کنه‌بر خود، B. duttonii، جدا شد و با سازگاری به شپش انسانی، شدت بیماری تب عودکننده را افزایش داد. این انتقال با تغییرات کلیدی در سبک زندگی انسان، از جمله زندگی در اجتماعات متراکم و توسعه پرورش گوسفند برای پشم، هم‌زمان بود که شرایط مساعدی برای شپش‌ها فراهم کرد. این یافته‌ها نه‌تنها نشان‌دهنده هم‌تکاملی انسان و پاتوژن‌هاست، بلکه بر نقش عوامل محیطی و اجتماعی در گسترش بیماری‌ها تأکید دارد. مطالعه ژنوم‌های باستانی و مدرن B. recurrentis نشان داد که این باکتری با از دست دادن بخش‌هایی از ژنوم و کسب ژن‌های جدید، توانایی پنهان شدن از سیستم ایمنی و تبادل DNA را بهبود بخشید. این تغییرات ژنتیکی، همراه با محیط‌های مساعد مانند لباس‌های پشمی، به باکتری امکان داد تا به‌طور مؤثرتری در جمعیت‌های انسانی گسترش یابد. تحلیل‌های این پژوهش، با ایجاد یک سری زمانی تکاملی، نشان داد که B. recurrentis تا حدود ۱۰۰۰ سال پیش پویایی قابل‌توجهی در تکامل خود داشت و پس از آن به ژنوم‌های امروزی شباهت یافت. این اطلاعات برای درک چگونگی شدت یافتن بیماری‌ها در گذشته و پیش‌بینی تغییرات آینده بیماری‌ها حیاتی است. تب عودکننده شپش‌بر، به‌عنوان یک بیماری نادیده‌گرفته‌شده، از کمبود داده‌های ژنومی مدرن رنج می‌برد. افزودن چهار ژنوم باستانی به این مجموعه، درک ما از تنوع و تکامل این باکتری را غنی‌تر کرده است. این مطالعه همچنین نشان داد که تغییرات در جوامع انسانی، مانند استفاده از مواد جدید برای لباس یا افزایش تراکم جمعیتی، می‌تواند به گسترش پاتوژن‌ها کمک کند. این بینش‌ها برای طراحی استراتژی‌های پیشگیری از بیماری‌های عفونی در آینده اهمیت دارند، به‌ویژه در مناطقی با شرایط بهداشتی ضعیف که تب عودکننده همچنان شایع است.

تحقیقات آینده می‌توانند با بررسی نمونه‌های بیشتر، جزئیات دقیق‌تری از رویدادهای منجر به انتقال کنه به شپش و مکانیزم‌های ژنتیکی مؤثر بر موفقیت B. recurrentis ارائه دهند. این مطالعه نمونه‌ای برجسته از قدرت DNA باستانی در روشن کردن تاریخچه بیماری‌ها و ارائه سرنخ‌هایی برای مدیریت بیماری‌های مدرن است. با درک بهتر این فرآیندهای تکاملی، می‌توانیم رویکردهای مؤثرتری برای کنترل بیماری‌های عفونی توسعه دهیم و از گذشته برای آینده درس بگیریم.

پایان مطلب/