Des chercheurs de l'Institut Francis Crick et de l'UCL ont analysé l'ADN ancien de Borrelia récurrenteun type de bactéries qui provoque de la fièvre rechute, de l'entraîner lorsqu'il a évolué pour se propager à travers les poux plutôt que par des tiques, et comment il a gagné et perdu des gènes dans le processus.
Cette transition a peut-être coïncidé avec les changements dans les modes de vie humains, comme vivre plus près et le début du commerce de la laine.
Borrelia récurrente Les bactéries provoquent de la fièvre rechute, une maladie avec de nombreux épisodes récurrents de fièvre, qui se trouvent généralement aujourd'hui dans des zones avec un mauvais assainissement ou un surpeuplement, comme les camps de réfugiés. C'est un cousin éloigné des bactéries qui provoque aujourd'hui la maladie de Lyme.
Les dossiers historiques en Grande-Bretagne ont fait référence à des périodes de «maladie de transpiration» ou de «fièvre épidémique» qui peut avoir été causée par B. récurrentis, Mais les données limitées signifient que la cause probable de ces épidémies reste inconnue.
Seulement trois espèces connues de bactéries, y compris B. récurrentesont passés du transport principalement par des tiques aux poux, modifiant la gravité potentielle de la maladie. Jusqu'à présent, on était inconnu quand B. récurrente fait le saut des tiques aux poux et quel impact cela a eu sur la transmission et la gravité de la maladie chez l'homme.
Dans la recherche publiée aujourd'hui dans Scienceles scientifiques ont séquencé tout le génome à partir de quatre échantillons de B. récurrentis. Allant de 2300 à 600 ans, leurs échantillons incluent le plus ancien B. récurrentis génome à ce jour. Ces échantillons anciens ont été obtenus auprès des squelettes de personnes infectées il y a des centaines d'années. L'ADN est une ombre des bactéries qui circulait autrefois dans leur sang et a été capturée dans les os et les dents.
Les dents des individus contenaient des traces de B. récurrentis ADN. Deux échantillons avaient des quantités relativement élevées de l'agent pathogène, ce qui suggère que ces individus peuvent être morts d'une infection grave et aiguë, ou que l'ADN était particulièrement bien conservé.
Devenir adapté au pou humain
Les chercheurs ont examiné les différences dans les anciens génomes et modernes B. récurrentis Pour cartographier la façon dont les bactéries ont changé au fil du temps, constatant que les espèces ont probablement divergé de son cousin à tick le plus proche, B. Duttoniiil y a environ 6 000 à 4 000 ans.
Ils ont comparé le B. récurrentis génomes avec B. Duttoniiconstatant qu'une grande partie du génome a été perdue lors de la transition de tick-to-couse mais que de nouveaux gènes ont également été gagnés au fil du temps. Ces changements génétiques ont affecté la capacité des bactéries à se cacher du système immunitaire et à partager l'ADN avec les bactéries voisines, suggérant B. récurrentis s'était spécialisé pour survivre dans le pou humain.
Les conditions parfaites
Sur la base de ces génomes anciens et modernes, la divergence de l'ancêtre transmis par les bactéries s'est produit pendant la transition de la période néolithique au début du bronze. C'était une période de changement dans les modes de vie humaine, car les gens ont commencé à domestiquer les animaux et à vivre dans des établissements plus denses. Cela peut avoir aidé B. récurrentis se propager plus facilement de personne à personne.
Les chercheurs soulèvent également la possibilité que le développement de l'élevage de moutons pour la laine en ce moment ait donné un avantage aux agents pathogènes transmis par le poule, car la laine a de meilleures conditions pour que les poux pondent les œufs.
Ils concluent que l'évolution de B. récurrentis Souligne qu'une combinaison de changements génétiques et environnementaux peut aider les agents pathogènes à se propager et à infecter plus facilement les populations.
La fièvre rechute de pouces est une maladie négligée avec des génomes modernes limités, ce qui rend difficile d'étudier sa diversité. Ajout de quatre anciens B. récurrentis Les génomes du mélange nous ont permis de créer une série chronologique évolutive et de faire la lumière sur la façon dont la génétique des bactéries a changé au fil du temps. Bien qu'il y ait une tendance à la décroissance du génome lorsqu'elle s'adapte au vecteur de pouces humain, nous avons montré que l'évolution de B. récurrentis était dynamique jusqu'à il y a environ 1 000 ans, quand il ressemble à des génomes actuels. «
Pooja Swali, chercheur à l'UCL, ancien doctorant Crick et premier auteur
Pontus Skoglund, chef de groupe de l'ancien laboratoire de génomique au Crick, et auteur co-senor, a déclaré: « L'ancien ADN peut améliorer notre compréhension de maladies significatives mais en résumé comme la fièvre rechute. Comprendre comment les bactéries telles queB. récurrentisDevenu plus grave dans le passé peut nous aider à comprendre comment les maladies pourraient changer à l'avenir. Les points de temps que nous avons identifiés suggèrent que les changements dans les sociétés humaines telles que le nouveau matériel de vêtements ou la vie en groupes plus grands peuvent avoir permis B. récurrentis Pour sauter des vecteurs et devenir plus mortel, un exemple de la façon dont les agents pathogènes et les humains ont co-évolué. »
Lucy Van Dorp, chef de groupe de l'UCL, et auteur co-senor, a déclaré: « L'analyse génétique de ces infections chez les humains anciens nous a permis de suivre directement comment B. récurrentis a jonglé sur la perte et le gain de gènes pendant son évolution. Sa capacité à se propager et à provoquer une maladie semble dépendante du contexte, avec un ADN ancien nous permettant de spéculer sur le rôle important des interactions et comportements humains passés dans la création de conditions propices à la propagation de la maladie. Plus d'échantillons nous aideront à réduire les événements qui ont conduit à cette transition de tick-to-couse et des mécanismes génétiques qui ont aidé les bactéries à prospérer en utilisant l'un ou l'autre vecteur. «
