Το Viking Poop βοηθά τους επιστήμονες να ανακατασκευάσουν το γονιδίωμα του αρχαίου ανθρώπινου παρασίτου

Μια βαθιά βουτιά στις τουαλέτες του παρελθόντος μας έδωσε νέα εικόνα για τη σχέση μεταξύ των ανθρώπων και των σκουληκιών που μας αγαπούν.

Εξάγοντας DNA από μια σειρά πηγών, συμπεριλαμβανομένων των «αρχαιολογικά καθορισμένων αποχωρητηρίων» που χρησιμοποιούσαν οι Βίκινγκς έως και πριν από 2.500 χρόνια, οι ερευνητές έχουν ανακατασκευάσει το γονιδίωμα ενός από τα παλαιότερα γνωστά ανθρώπινα παράσιτα.

Τα ευρήματα αποκαλύπτουν ότι ο μαστίγιος (Trichuris trichiura ) ζει με ανθρώπους και προσαρμόζεται σε αυτούς για τουλάχιστον 55.000 χρόνια.

Οι νέες πληροφορίες για τη βιολογία και τη συμπεριφορά αυτών των ύπουλων μικρών παρασίτων, είπαν οι ερευνητές, θα βοηθήσουν στην εύρεση μεθόδων για την πρόληψη της εξάπλωσής τους.

"Σε άτομα που υποσιτίζονται ή έχουν εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα, το whipworm μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή ασθένεια", λέει ο ζωολόγος Christian Kapel του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης.

"Η χαρτογράφηση του whipworm και η γενετική του ανάπτυξη διευκολύνει τον σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών φαρμάκων κατά των σκουληκιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη της εξάπλωσης αυτού του παρασίτου στις φτωχότερες περιοχές του κόσμου."

Αν και το σκουλήκι είναι σπάνιο τώρα σε βιομηχανικά μέρη του κόσμου, εκτιμάται ότι θα μολύνει έως και 795 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως, σύμφωνα με το CDC, ιδιαίτερα σε περιοχές με κακή υγιεινή.

Τα αυγά του περνούν με ανθρώπινα κόπρανα. Αυτά μπορεί να μεταδοθούν μέσω της κοπράνων-στοματικής οδού, όταν τα μολυσμένα κόπρανα εισέρχονται στο έδαφος ή στο νερό που στη συνέχεια καταπίνεται από άλλον ξενιστή.

Μόλις εισέλθει με ασφάλεια στην εντερική οδό ενός νέου ξενιστή, το αυγό εκκολάπτεται και τα θηλυκά σκουλήκια θα γεννούν αυγά συνεχώς με ρυθμό έως και 20.000 την ημέρα μόλις ωριμάσει. Μπορούν να ζήσουν έως και ένα χρόνο, παράγοντας έτσι τεράστιους αριθμούς απογόνων – οι οποίοι στη συνέχεια αποβάλλονται με τα κόπρανα για να συνεχίσουν τον κύκλο.

"Τα αυγά βρίσκονται στο έδαφος και αναπτύσσονται για περίπου τρεις μήνες. Μόλις ωριμάσουν, τα αυγά μπορούν να επιβιώσουν στη φύση για ακόμη περισσότερο, καθώς περιμένουν να καταναλωθούν από έναν νέο ξενιστή στο πεπτικό σύστημα του οποίου θα εκκολαφθούν", εξηγεί ο Kapel.

"Όλος ο κύκλος ζωής τους είναι προσαρμοσμένος για να επιβιώσει στο έδαφος για όσο το δυνατόν περισσότερο,"

Είναι αυτή η ανθεκτικότητα στο έδαφος που επέτρεψε στην ομάδα να ακολουθήσει το αρχαίο DNA που βρέθηκε σε αρχαία απολιθωμένα ανθρώπινα κόπρανα. Τα αυγά έχουν ένα κέλυφος από σκληρή χιτίνη, που διατηρεί το DNA που περιέχεται σε αυτό, προσαρμοσμένο να επιβιώνει για μεγάλο χρονικό διάστημα στο περιβάλλον του εδάφους.

Επομένως, οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν την αλληλουχία τους, όχι τα αποξηραμένα σώματα των ώριμων σκουληκιών, τα οποία ελήφθησαν από τις τοποθεσίες οικισμών Βίκινγκ στο Βίμποργκ και την Κοπεγχάγη, καθώς και από τοποθεσίες στη Λετονία και την Ολλανδία.

Συνολικά 17 διαφορετικά αρχαία δείγματα μελετήθηκαν κάτω από το μικροσκόπιο για να απομονωθούν τα αυγά, τα οποία στη συνέχεια κοσκινίστηκαν από την περιβάλλουσα απολιθωμένη μήτρα περιττωμάτων και υποβλήθηκαν σε γενετική ανάλυση.

Η ομάδα εξέτασε επίσης σύγχρονα δείγματα από ανθρώπους σε όλο τον κόσμο, καθώς και πιθήκους, για να συγκρίνει με τα αρχαία γονιδιώματα.

"Δεν αποτελεί έκπληξη, μπορούμε να δούμε ότι ο σκουλήκι από την Αφρική φαίνεται να έχει εξαπλωθεί από την Αφρική στον υπόλοιπο κόσμο μαζί με τους ανθρώπους πριν από περίπου 55.000 χρόνια, μετά τη λεγόμενη υπόθεση "εκτός Αφρικής" για την ανθρώπινη μετανάστευση", λέει ο Kapel.

Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το παράσιτο έχει προσαρμοστεί με τρόπους να εργάζεται με, και όχι ενάντια, στο ανθρώπινο σώμα, προκειμένου να παραμένει απαρατήρητο, να ζει τον κύκλο ζωής του και να εξαπλώνεται σε όσο το δυνατόν περισσότερους ξενιστές.

Είναι επίσης πιθανό ότι, τουλάχιστον σε ορισμένες περιπτώσεις, μια ήπια περίπτωση μόλυνσης από μαστίγιο μπορεί να έχει ευεργετική επίδραση σε έναν υγιή ξενιστή. Μελέτες έχουν δείξει, για παράδειγμα, ότι ο σκώληκας χοίρου αυξάνει την ποικιλία των υγιών βακτηρίων του εντέρου και μειώνει τα βακτήρια που σχετίζονται με την κακή υγεία στους χοίρους.

Όμως, για μια σοβαρή λοίμωξη, οι συνέπειες είναι μάλλον πιο δυσάρεστες, συμπεριλαμβανομένης της δυσεντερίας, της αναιμίας και της πρόπτωσης του ορθού, και στα παιδιά μπορεί να εμποδίσουν την υγιή ανάπτυξη. Αυτή η νέα έρευνα, λένε οι ερευνητές, μπορεί να βοηθήσει στην παροχή νέων εργαλείων για την πρόληψη αυτού.

«Κατά τη διάρκεια της εποχής των Βίκινγκ και μέχρι και τον Μεσαίωνα, δεν υπήρχαν πολύ υγιεινές συνθήκες ή καλά διαχωρισμένες εγκαταστάσεις μαγειρέματος και τουαλέτας», λέει ο Kapel.

"Αυτό επέτρεψε στο whipworm πολύ καλύτερες ευκαιρίες να εξαπλωθεί. Σήμερα, είναι πολύ σπάνιο στο βιομηχανοποιημένο μέρος του κόσμου. Δυστυχώς, ευνοϊκές συνθήκες για εξάπλωση εξακολουθούν να υπάρχουν σε λιγότερο ανεπτυγμένες περιοχές του κόσμου."

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications .