В последнее время сотрудничество генетиков и археологов стало обычным явлением. Научные сообщения по итогам раскопок теперь публикуются не только в "археологических вестниках". Так, раскопки поселения викингов в Дании, возле города Виборг, привели к публикации серии статей в таких далеких от археологии изданиях как Nature и "Журнал паразитологии".
Новое совместное открытие в кратком изложении: археологи изучили отхожие места и фекалии викингов, передали собранный материал генетикам и биологам, а те обнаружили в отходах жизнедеятельности скандинавских воинов яйца кишечных паразитов. Их анализ, в свою очередь, помог выявить генетическую предрасположенность к эмфиземе и другим лёгочным болезням у современных потомков викингов.
Судя по находкам археологов, бытовые сцены сериала "Викинги" весьма далеки от реальности. Легендарные воины изнутри буквально кишели паразитами. Как и домашний скот викингов. Люди жили в негигиенично близком соседстве с животными, мясо которых употребляли в пищу. В этих условиях древнескандинавской антисанитарии чувствовать себя комфортно могли только сами паразиты. Удивительно, как при таком уровне заражения викинги вообще могли что-то завоевать и распространить своё влияние на всю Европу.
Чтобы ответить на этот вопрос, паразитов нужно было сначала рассортировать: на глаз невозможно отличить, какие яйца гельминтов побывали в организме человека, а какие досаждали животным. Поэтому к сортировке подключились генетики – помог всемогущий анализ ДНК. Оказалось, что основными внутренними врагами викингов, живших 1000 лет назад возле Виборга, были создания с весьма неаппетитными названиями: власоглав (Trichuris trichiura), печёночная двуустка (Fasciola hepatica) и аскарида (Ascaris).
Далее за дело взялись специалисты Ливерпульской школы тропической медицины (LSTM), авторы статьи, вышедшей на днях в Nature. Ответ на вопрос, почему паразиты не добили викингов, оказался довольно прост (по меркам современного развития науки): организмы людей выработали генетическую самооборону. Викингам пришлось выработать средства защиты от паразитов и болезней, которые те вызывают. Иначе бы список последствий напоминал медицинский справочник – от перитонита до слепоты, от диареи до летального исхода.
Защитные генетические изменения, произошедшие в организме древних обитателей Скандинавии, стали необратимыми, а значит, наследственными. До недавних пор эту особенность можно было считать благом. Однако теперь учёные выяснили, что именно она в ответе за предрасположенность потомков викингов к лёгочным болезням, таким как эмфизема и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ).
От ХОБЛ и эмфиземы страдают 5% мирового населения, больше 300 миллионов человек. Единственный наследственный фактор риска — врождённая недостаточность альфа1-антитрипсина (A1AT) — белка, который защищает ткани внутренних органов от повреждения ферментами протеазами. При дефиците A1AT протеазы начинают атаковать ткани лёгких, что приводит к эмфиземе и ХОБЛ.
Уровень дефицита различается у разных генетических групп, и при нормальных условиях болезнь может и вовсе не проявиться. Однако если в жизни человека с дефицитом A1AT присутствуют такие негативные факторы как курение или продолжительное вдыхание загрязнённого воздуха, то шанс "заработать" ту или иную болезнь дыхательных путей возрастает многократно.
До недавних пор учёные не понимали причин врождённой недостаточности A1AT. Отклонения от нормы встречаются повсеместно, но в Скандинавии людей с дефицитом A1AT особенно много. Теперь выяснилось, что источником проблемы были викинги и их гельминты, паразитарные черви.
Дело в том, что живущие в человеке гельминты тоже способны вырабатывать протеазу. Но зараженный червями организм викингов научился блокировать негативное действие этих ферментов, ради собственного выживания. "Викинги ели пищу, заражённую гельминтами. Попадая в человеческий организм, паразиты проникали в жизненно важные органы, включая лёгкие и печень. Протеаза, которую вырабатывают гельминты, в отсутствие адекватной защиты могла повредить внутренние органы и стать причиной разных заболеваний", — поясняет ведущий автор исследования, профессор Ливерпульской школы тропической медицины Ричард Плисс (Richard Pleass).
В новейшем исследовании учёные рассматривают связь между A1AT и антителами, в частности с иммуноглобулином Е (IgE), у которого в процессе эволюции появилась функция защитного ответа на проникновение паразитов в организм. При этом медикам давно известно, что при масштабном заражении гельминтами эти защитные антитела не выдерживают долгой атаки: протеазы, вырабатываемые паразитарными червями, в конечном итоге расщепляют и деактивируют иммуноглобулин Е.
Но в случае с мутировавшей формой A1AT ситуация иная: A1AT способен связываться с IgE, тем самым защищая молекулы антител от разрушения протеазами гельминтов. Эта особенность наиболее ярко выражена у людей с так называемой "мутацией PiZ" — тех, у кого наблюдается самый серьёзный дефицит альфа1-антитрипсина, менее 15% от необходимого уровня. Мутация PiZ появилась 2000 лет назад у жителей юга Скандинавии – позднее они вошли в историю как викинги.
В эпоху викингов такие генетические изменения были необходимым и эффективным ответом организма на заражение гельминтами, однако в наши дни эта особенность стала избыточной и даже опасной.
"Действительно, видоизменённый A1AT защищал викингов от паразитов и связанных с ними болезней. Однако викинги не курили, не дышали промышленной пылью, да и жили недолго по сравнению с современными людьми. В прошлом веке медики нашли средства борьбы с гельминтами и болезнями, которые они вызывают. В результате мутировавшая форма A1AT, некогда защищавшая людей от паразитов, перестала быть нужной", — поясняет в пресс-релизе Ричард Плисс. Особенность, 2000 лет передававшаяся викингами и их потомками из поколения в поколение, в наши дни является серьёзным заболеванием.
Как отмечают исследователи, понимание причин этого состояния позволит найти более эффективные способы его своевременного выявления и лечения. Возможно, исцелённые потомки викингов даже и не узнают, где было найдено решение их проблемы. Но археологи могут быть довольны – раскопки отхожих мест пошли на пользу современному человечеству.
