Bondelivet gav oss salmonella visar forntida DNA

Bilden är en målning av en människa omgiven av domesticerade djur. Illustration: Annette Günzel

En av de mest avgörande förändringarna i människans historia är att vi för cirka 10 000 år sedan slog oss ner och blev bofasta. Den samhällsförvandlingen, som också innebar att vi började odla marken och hålla husdjur, kallas ibland den neolistiska revolutionen. Benämningen markerar hur dramatiskt denna förändring styrde om kursen för vår fortsatta utveckling.

Forskare har länge misstänkt att vi blev sjukare som bofasta. Det har emellertid varit svårt att studera vilka infektioner våra förfäder drabbades av, eftersom få sjukdomar lämnar spår i skelettet och i de benrester som finns kvar att undersöka. Det har ändå ansetts högst sannolikt att trångboddheten, närheten till husdjuren och deras och vår egen avföring, ledde till att infektioner snabbare spreds. Dels mellan människor – men även mellan människor och djuren.

Med en ny metod som kan upptäcka forntida DNA från bakterier, har en grupp forskare presenterat nya resultat som tyder på att så var fallet – vi blev sjukare som bofasta. Studien publicerades nyligen i Nature Ecology and Evolution. Från arkeologiska utgrävningar i Europa, Turkiet och Ryssland samlade forskarna tänder som kom från tusentals stenåldersmänniskor. I tänderna fann de spår av salmonellabakterier i form av korta bitar av bakterie-DNA.

De människor vars tänder undersöktes i studien, levde runt tiden då vi blev bofasta men representerar, förutom skilda geografiska platser, även olika tidsepoker och livsstilar. Vissa levde fortfarande ett nomadiskt liv som jägare/samlare, medan andra var tidiga jordbrukare. Det breda tidsspannet som täcks i studien gjorde det möjligt för forskarna att koppla salmonellabakteriens utveckling till vår nya livsstil.

Forntida DNA förekommer i liten mängd och är söndertrasat. Det kan dessutom vara svårt att skilja från DNA som härrör från andra källor än den man avser undersöka. För att återskapa och studera arvsmassor från forntida mikroorganismer, till exempel en bakterie, måste ofta DNA från hundratals källor lappas ihop. Från det bakterie-DNA som återfanns i tänderna från 2739 människor, kunde forskarna rekonstruera åtta hela arvsmassor. Den äldsta beräknas vara cirka 6500 år gammal, vilket är den äldsta arvsmassan från en bakterie som någonsin återskapats.

Att människor vid den här tiden hade spår av salmonella i tänderna tyder på att det var ett vanligt hälsoproblem. Forskare har tidigare misstänkt att vi ursprungligen fick salmonella från grisar, men de nya resultaten som visar att bakterierna infekterade människor redan för 6500 år sedan, tyder på att vi snarare gav smittan vidare till grisarna. Hos grisar som hittats i utgrävningar har spår av salmonella inte upptäcks förrän ungefär 1500 år senare.

Idag finns fler än 2500 bakteriestammar av salmonella. Av de åtta historiska arvsmassor som återskapades kunde forskarna se att sex av dessa kom från samma stam, en föregångare till dagens parathyphi C som orsakar enterisk feber (liknande tyfoidfeber). Denna historiska bakteriestam återfanns hos tidiga jordbrukare som levde för mellan 5500 till 1600 år sedan. Människor som levde i sena jägare/samlar-samhällen för ungefär 6500 år sedan, hade andra bakteriestammar i sina tänder.

Föregångaren till parathyphi C som jordbrukarna bar på, infekterade under stenåldern både människor och husdjur och gav mildare symptom. Forskarna kunde till exempel se att dåtidens parathyphi C ännu inte hade den gen som orsakar den tyfoid-liknande febern. Men vår nya livsstil som bofasta öppnade möjligheter för salmonellabakterien att frodas, spridas och utvecklas. Idag är parathyphi C helt anpassad till, och infekterar bara människor med allvarliga symtom som följd.

Studiens tillvägagångssätt banar väg för fler undersökningar av forntida infektioner. I arbetet med sjukdomsbekämpning är det viktigt att öka vår kunskap om hur virus och bakterier utvecklas, och hur de plötsligt kan hoppa mellan arter. Inte minst med tanke på den aktuella pandemin som orsakas av coronaviruset.

/Mia Olsson

Källor:
Emergence of human-adapted Salmonella enterica is linked to the Neolithization process. Nature Ecology and Evolution. February 24 2020.
Oldest reconstructed bacterial genomes link farming and herding with emergence of new disease. Science Daily. February 24 2020.
Farming gave us salmonella, ancient DNA suggests. Science. February 24 2020.

Evolution och domesticering, Mikroorganismer