Alte DNA enthüllt Pest-Erreger - scinexx | Das Wissensmagazin
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Alte DNA enthüllt Pest-Erreger

Wissenschaftler wollen Krankheit aus molekularer Sicht aufklären

Mann mit Pestbeule © Dr. J. Lyle Conrad / CDC

Hypothesen zur Pestresistenz können nicht direkt an lebenden Patienten getestet werden. Mit Pest infizierte Menschen – die Krankheit gibt es weiterhin in Teilen Afrikas, Asiens und Südamerikas – werden heute mit einer effektiven Antibiotikatherapie behandelt und überleben in der Regel die Erkrankung, und zwar unabhängig von Genomkonstellationen.

Forscher analysieren alte DNA

Experimente mit Mausmodellen könnten durch die evolutionäre Distanz der Spezies beeinflusst sein. Auch In-vitro-Untersuchungen an isolierten Zellen erlauben keine definitiven Aussagen zu dieser Resistenzhypothese, da die komplexen körperlichen Reaktionen bei einer Infektion völlig unbeachtet bleiben.

Aus diesem Grund bietet die Analyse alter DNA (aDNA) aus historischen Pestskeletten eine einzigartige Möglichkeit, eine Anfälligkeit nachzuweisen und damit die evolutionären Mechanismen von relevanter Erregerresistenz modellhaft aufzuarbeiten. Wie kann man aber erkennen, dass Menschen in einem historischen Massengrab Pestopfer sind?

Im „Spurenlabor“ wird alte DNA extrahiert © Stephanie Hänsch

Pest hinterlässt keine sichtbaren Spuren an Knochen

Im Gegensatz zu vielen anderen infektiösen Erkrankungen, wie etwa Tuberkulose oder Lepra, hinterlässt die Pest keine sichtbaren Spuren an den Knochen. Die sicherste Möglichkeit, eine Pestinfektion nachzuweisen, ist ein molekulargenetischer Test, der spezifische DNA-Fragmente des Pesterregers von einst aufspüren kann.

In unseren aDNA-Laboren in Mainz konnten wir Yersinia pestis-DNA in drei unserer Pestskelettsammlungen aus dem 14. Jahrhundert nachweisen. Zu unserer Überraschung mussten wir feststellen, dass die Menschen an unterschiedlichen Stämmen von Y. pestis erkrankt waren. Durch einen Vergleich mit modernen Stämmen zeigte sich auch, dass eine dieser Linien heute nicht mehr existiert. Um die andere Linie genau zu bestimmen, sind weitere Analysen erforderlich.

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Yersinia pestis © CDC / Courtesy of Larry Stauffer, Oregon State Public Health Laboratory

Drei Pandemiewellen – drei biologische Varianten?

Bisher ging man davon aus, dass die Pandemiewellen von drei unterschiedlichen Biovaren, also biologischen Varianten, verursacht wurden: Das Y. pestis-Biovar Antiqua soll die Justinianische Pest (6. bis 8. Jahrhundert), Medievalis den „Schwarzen Tod“ (1346 – 1750) verursacht haben. Und Y. pestis-Orientalis ist der Erreger, der die dritte Pandemie (1894 bis heute) verursachte.

Unsere alten Stämme gehören allerdings weder zu den Biovaren Orientalis oder Medievalis noch zu den anderen so einfach definierten Subgruppen. Deshalb bleibt es ein wichtiges Ziel, diese und andere alte Y. pestis-Linien genauer zu identifizieren, ihre geografische Abstammung zu definieren – und damit die Geschichte der Pest aus molekularer Sicht aufzuklären.

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Dr. Barbara Bramanti, Institut für Anthropologie der Universität Mainz / DFG Forschung
Stand: 11.11.2011

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Alte Seuchen in neuem Licht
Forscher untersuchen Resistenz gegen Pest und Cholera

Pestballade statt Kinderlied
„Ach, du lieber Augustin!“

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