Tulah itu adalah salah satu pembunuh paling terkenal dalam sejarah — tetapi tampaknya kita telah meremehkan korbannya yang mengerikan. Bukti DNA menunjukkan bahwa bakteri penyebab wabah menginfeksi manusia ribuan tahun lebih awal dari yang diyakini sebelumnya dan kemungkinan menyebabkan lebih banyak kematian.
Konten terkait
- Tanyakan pada Smithsonian: Apakah Dunia akan Wabah Masif Lainnya?
- Lihat Bagaimana Tulah Menyapu London
- Pandemi Wabah Mungkin Didorong oleh Iklim, Bukan Tikus
Studi genom juga mengungkapkan banyak tentang bagaimana wabah berevolusi dari bakteri yang relatif jinak menjadi pembunuh yang efisien yang akan mendatangkan malapetaka di seluruh dunia.
Tiga wabah dahsyat sebelumnya telah dikaitkan dengan wabah oleh catatan sejarah dan studi DNA. Pandemi Pertama dimulai dengan Wabah Justinian sekitar 541 M dan menewaskan hingga 100 juta orang. Pandemi Kedua termasuk Black Death abad ke-14, yang bertanggung jawab untuk membunuh sekitar 30 hingga 50 persen orang Eropa. Dan Pandemi Ketiga, yang muncul di Cina selama tahun 1850-an, berlangsung hingga pertengahan abad ke-20.
Tetapi ketika para peneliti mengurutkan DNA dari gigi manusia Zaman Perunggu dari Eurasia, mereka menemukan tanda-tanda genetik bakteri yang menyebabkan wabah, Yersinia pestis, pada 7 dari 101 individu yang diuji. Itu berarti wabah itu menginfeksi orang setidaknya 4.800 tahun yang lalu — sekitar 3.300 tahun lebih awal dari yang diketahui dari catatan sejarah.
Khususnya, tim juga menemukan bahwa selama abad-abad awal, bakteri belum memperoleh mutasi genetik kecil tetapi kunci yang menimbulkan momok legendaris.
"Bakteri wabah sangat mirip dengan leluhurnya, bakteri Y. pseudotuberculosis, " jelas rekan penulis Simon Rasmussen, dari Technical University of Denmark. “Tapi leluhur itu tidak begitu berbahaya. Jika Anda memakannya, Anda akan merasa tidak enak, tetapi Anda tidak mati karenanya. Jadi bagaimana mungkin bakteri yang berbahaya tetapi tidak mematikan berevolusi menjadi salah satu yang paling mematikan yang pernah ada untuk manusia? "
Pandemi wabah bersejarah seperti Black Death sebagian besar menyebar ketika manusia berbagi jarak dekat dengan tikus yang membawa kutu yang terinfeksi. Ketika seekor kutu minum darah hewan yang terinfeksi, bakteri wabah memasuki usus kutu, di mana mereka tidak hanya tumbuh tetapi juga memblokir usus sehingga kutu menjadi sangat lapar. Ini mendorong kutu untuk menjangkau dan menggigit lebih banyak inang — dan dengan demikian mengirimkan lebih banyak bakteri pes.
Para korban wabah sejauh Zaman Besi terinfeksi oleh bakteri Y. pestis yang memiliki gen Yersinia murine toxin, atau ymt, yang diperlukan agar hama bertahan hidup di dalam usus kutu. Tetapi analisis gen baru, yang muncul minggu ini di Cell, menunjukkan bahwa bakteri Zaman Perunggu tidak memiliki mutasi ini, membantu menunjukkan momen evolusi yang vital.
“Di sini kita dapat mengidentifikasi secara langsung kapan ini terjadi, ketika bakteri ini berubah dari tidak mampu hidup dalam kutu ke bagian yang sangat penting dari gaya hidupnya. Itu memberi tahu kita banyak tentang bagaimana bakteri patogen berkembang menjadi lebih berbahaya, ”kata Rasmussen.
Gambar mikrograf elektron pemindaian kutu. (Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit) Bakteri yang lebih kuno juga kehilangan mutasi yang memungkinkan infeksi menyebar dari paru-paru ke jaringan lain seperti kelenjar getah bening, catat Rasmussen.
"Jadi pada saat itu kami memiliki semacam wabah perantara, " katanya. "Jenis-jenis Zaman Perunggu ini tidak dapat menyebabkan wabah pes, tetapi mereka menyebabkan wabah septikemia dalam darah dan wabah pneumonik di paru-paru, yang dapat Anda transmisikan melalui udara kapan pun Anda bersin atau batuk."
Awal tahun ini, Wyndham Lathem, seorang ahli mikrobiologi di Fakultas Kedokteran Universitas Northwestern, dan rekan-rekannya menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan bagaimana bakteri yang tidak begitu mematikan bisa menjadi wabah. Mereka menggunakan tikus model infeksi Y. pestis untuk menunjukkan bahwa ada kemungkinan bakteri pada awalnya menyebabkan bentuk pernapasan penyakit sebelum memperoleh mutasi yang menciptakan wabah pes dan penularan oleh kutu.
"Jadi yang membuat saya bersemangat membaca studi ini adalah bahwa kami sekarang memiliki bukti yang mendukung hipotesis itu, " kata Lathem. “Jika strain Zaman Perunggu ini tidak dapat ditularkan oleh kutu, tetapi belum menginfeksi manusia, penyakit apa yang mungkin mereka peroleh? Saya pikir sangat mungkin itu adalah wabah pneumonia. ”
Itu bukan untuk mengatakan versi Zaman Perunggu dari penyakit itu kurang berbahaya, Rasmussen menambahkan. “Ketika Anda terkena wabah pneumonia, itu hampir 100 persen fatal. Bahkan hari ini Anda harus dirawat dalam waktu 24 jam atau hanya selamat tinggal. Saat itu, tentu saja, sama mematikannya dan orang-orang bahkan tidak tahu bahwa mereka telah tertular penyakit atau dari mana asalnya. Pasti sangat menakutkan ”
Namun, penularan melalui udara kemungkinan tidak dapat menghasilkan jenis tulah massal yang kemudian disaksikan oleh sejarah, mungkin membunuh pada skala desa daripada lintas benua, kata David Wagner dari Northern Arizona University, yang baru-baru ini bekerja mengurutkan genom Y. pestis dari wabah abad keenam dari Justinian.
"Ketika saya memikirkan wabah, saya menganggapnya sebagai penyakit tikus dan kutu, " katanya. "Tapi apa fakta bahwa itu tidak memiliki transmisi kutu berarti untuk peristiwa penyakit manusia? Itu mungkin berarti bahwa itu kurang umum, dan saya pikir itu mengatakan sesuatu tentang pentingnya transmisi kutu selama pandemi besar. "
Terlihat pada bulan Maret yang lalu, seorang arkeolog bekerja di sebuah kuburan massal yang ditemukan di bawah sebuah supermarket Paris yang mungkin berisi para korban Kematian Hitam. (PHILIPPE WOJAZER / Reuters / Corbis) Rasmussen dan rekan-rekannya juga menggunakan data mereka untuk melacak wabah ke akar genetiknya. Menurut perhitungan mereka, leluhur umum dari semua strain Y. pestis yang diketahui adalah bagian dari sejarah manusia 5.783 tahun yang lalu.
“Usia itu benar-benar bertepatan dengan waktu ketika orang-orang mulai hidup di kota, ” Rasmussen mencatat. “Ini adalah semacam lingkungan melting pot dengan banyak manusia dan hewan di rumah, dan kebersihan yang sangat buruk. Orang-orang telah lama berpikir bahwa lingkungan ini mungkin telah membantu memulai evolusi banyak penyakit manusia yang sangat menular ini. "
Menelusuri lebih lanjut garis waktu evolusi wabah dapat mengungkapkan apakah penyakit itu terlibat dalam migrasi manusia bersejarah. Sebagai contoh, sebuah studi genomik populasi terbaru dari Eurasia Zaman Perunggu oleh banyak penulis yang sama ini mengungkapkan periode dinamis migrasi skala besar yang membantu membentuk demografi saat ini di Eropa dan Asia.
“Apakah masuknya orang mungkin membawa penyakit? Atau apakah orang-orang melarikan diri dari penyakit? "Tanya Rasmussen." Kami tentu saja tidak dapat membuktikan apa-apa tentang ini saat ini, tetapi kami dapat mengajukan teori bahwa wabah itu terlibat dalam migrasi ini. "
Dan karena evolusi penyakit sedang berlangsung, jenis penelitian ini menarik di luar peristiwa bersejarah, Lathem menambahkan.
“Kami terus belajar bahwa perubahan genetik kecil dapat berdampak besar pada kesehatan manusia dan penyakit, ” katanya. “Kami memiliki bakteri di sini yang dapat menginfeksi manusia jauh lebih awal dari yang kami duga, tetapi ia kehilangan beberapa faktor kunci yang mungkin membatasi penyebarannya ke populasi yang lebih kecil. Tetapi kemudian hanya mengambil satu gen dan beberapa mutasi dan tiba-tiba kita telah beralih dari wabah lokal kecil menjadi infeksi pandemi global. ”
Untuk Lathem, itulah pesan takeaway yang sangat penting: "Mungkin beberapa penyakit, Ebola misalnya, dapat memperoleh gen atau potongan DNA baru dan kemudian menyebar melalui udara daripada hanya melalui cairan tubuh. Dalam contoh semacam itu, maka kita akan memiliki masalah yang jauh lebih besar di tangan kita. "
