Jak popularna bakteria zmieniła się od XVI wieku? Naukowcy na tropie ewolucji E. coli

Naukowcy z Uniwersytetu McMaster wykorzystali pozostałości Escherichia coli znalezione w pęcherzyku żółciowym XVI-wiecznego księcia do zrekonstruowania genomu tej bakterii.

Podstawę badań w tej sprawie stanowiły zmumifikowane szczątki Giovaniego d’Avalosa, które znajdowały się na terenie opactwa Saint Domenico Maggiore w Neapolu. Wydobyto je w 1983 roku, niemal czterysta lat po tym, jak zostały pochowane. Szlachcic zmarł bowiem w 1586 roku, w wieku 48 lat. Cierpiał na przewlekłe zapalenie pęcherzyka żółciowego spowodowane kamicą żółciową. 

Szczątki szlachcica sprzed ponad 400 lat

Zakażenie E. coli nie daje zbyt oczywistych objawów, szczególnie, jeśli doszukujemy się ich setki lat po śmierci danej osoby. Bakteria ta, zwana również pałeczką okrężnicy, może jednak infekować narządy, które biorą udział w produkcji i transporcie żółci. Do tego grona wlicza się pęcherzyk żółciowy, który wytwarza enzym zdolny do przekształcania bilirubiny w sole wapnia. Bilirubina powstaje na skutek rozpadu hemoglobiny, natomiast jej przekształcanie odgrywa istotną rolę w pojawianiu się kamieni żółciowych. 

E. Coli może wywoływać także zatrucia pokarmowe, biegunkę, zakażenia dróg moczowych, a nawet zapalenie płuc. Bakteria ta jest powszechnie spotykana współcześnie. Jedną z jej wyróżniających cech jest zdolność do zaatakowania swojego gospodarza w okresach osłabionej odporności. Poza tym, ze względu na jej odporność na antybiotyki, określa się ją mianem superbakterii. I choć autorzy badań nie byli w stanie określić, kiedy ta zdolność pojawiła się u E. coli, to i tak udało im się zrekonstruować jej genom sprzed setek lat.

Ścisłe skupienie się na patogenach wywołujących pandemie jako jedynej przyczynie masowej śmiertelności w przeszłości naszego gatunku nie uwzględnia ogromnego obciążenia, które wynika z oportunistycznych chorób zakaźnych wywołanych stresem związanym z prowadzonym trybem życia.” – wyjaśnia główny autor badań, Hendrik Poinar

E. coli to powszechna, wytrzymała i podstępna bakteria Gram-ujemna

Współcześnie pałeczkę okrężnicy można powszechnie spotkać w układach pokarmowych ludzi i innych zwierząt. W większości przypadków ta Gram-ujemna bakteria nie stanowi większego zagrożenia, lecz niektóre jej szczepy są odpowiedzialne za poważne zatrucia. Te mogą nawet występować masowo, prowadząc w pewnych przypadkach do śmieci. E. coli jest przy tym wysoce wytrzymała i łatwo przystosowuje się do sytuacji, co dodatkowo utrudnia leczenie pacjentów. Dzięki liczącemu około 400 lat genomowi naukowcy będą teraz w stanie lepiej poznać ten patogen. Będzie on stanowił swego rodzaju punkt odniesienia w badaniach nad ewolucją E. coli oraz adaptacji, jakie pojawiły się u niej na przestrzeni wieków.