Nauka

Chwała chorobie

Chwała chorobie

Co wspólnego może mieć dżuma sprzed 660 lat z brunatną cukrzycą?
Dokładnie 660 lat temu, w październiku 1347 r., do sycylijskiego portu Mesyna zawinęło kilkanaście genueńskich statków. Przypłynęli nimi uciekinierzy z Kaffy, czyli obecnie ukraińskiej Teodozji nad Morzem Czarnym. Tę należącą do Genui faktorię handlową rok wcześniej zaatakowali Tatarzy. W pewnym momencie wśród oblegających wojsk wybuchła epidemia. Tatarzy wpadli wówczas na makabryczny pomysł: zwłoki zmarłych z powodu zarazy wystrzeliwali katapultami za mury atakowanego miasta. Był to prawdopodobnie pierwszy w historii przypadek zastosowania broni biologicznej.

Wraz z uciekinierami z Kaffy choroba dotarła do europejskich wybrzeży Morza Śródziemnego i rozprzestrzeniła się po całej Europie. Nazwana została „czarną śmiercią”, gdyż na skórze chorych pojawiały się ciemne plamy spowodowane obumieraniem tkanek. Szacuje się, że choroba zabiła jedną trzecią mieszkańców Europy, a w pewnych regionach kontynentu połowę populacji (niektóre szacunki mówią wręcz o 80 proc. zmarłych). Epidemia dotarła niemal wszędzie i nie oszczędziła nawet odizolowanych od świata klasztorów, uśmiercając między innymi wszystkich mnichów w zgromadzeniu augustianów pod Awinionem i franciszkanów w pobliżu Marsylii.

„Czarna śmierć” doprowadziła do poważnego kryzysu społeczno-gospodarczego w Europie, która do tej pory rozwijała się bardzo dynamicznie. Symbolem tego upadku może być piękna katedra w toskańskiej Sienie, która miała zostać rozbudowana i zapewne dziś byłaby największą świątynią chrześcijańską na świecie, gdyby nie zaraza. Dziś przypuszcza się, że była to epidemia dżumy – choroby wywoływanej przez bakterię Yersinia pestis. Atakuje ona szczury, od których można się zarazić poprzez ukąszenie pchły. Dżuma może również przybrać tzw. postać płucną i wtedy bakterie przenoszą się już bezpośrednio z człowieka na człowieka drogą kropelkową.

Sharon Moalem jest biologiem ewolucyjnym i neurogenetykiem w Mount Sinai School of Medicine w Nowym Jorku. Od dzieciństwa cierpi na dziedziczną chorobę zwaną hemochromatozą lub cukrzycą brunatną. Powoduje ona nadmierne wchłanianie żelaza z pożywienia. Zbyt wysoki poziom tego pierwiastka w organizmie prowadzi do uszkodzeń trzustki (czego skutkiem jest cukrzyca), serca, wątroby i stawów. Hemochromatozę leczy się regularnie upuszczając krew.

Czy cukrzyca ma coś wspólnego z dżumą? Moalem jest autorem książki „Survival of the Sickest: A medical maverick discovers why we need disease” (w wolnym tłumaczeniu: „Przetrwają chorzy: dlaczego potrzebujemy niektórych chorób”), która niedawno ukazała się w USA i Wielkiej Brytanii. Przedstawia w niej bardzo ciekawą teorię wyjaśniającą związek pomiędzy hemochromatozą a „czarną śmiercią”. Amerykański uczony uważa, że żyje dzięki brunatnej cukrzycy, która uchroniła jego przodków przed... epidemią dżumy.

Żelazo jest pierwiastkiem niezbędnym do życia. Stanowi składnik hemoglobiny – białka będącego barwnikiem czerwonych krwinek i odpowiedzialnego za transport tlenu. Z kolei bakteriom służy w procesach przemiany materii. To może wyjaśniać, dlaczego dżuma była szczególnie groźna dla dorosłych młodych mężczyzn. Mają oni wyższy poziom żelaza w organizmie niż małe dzieci, niezdolne jeszcze do właściwego pobierania go z pożywienia, i kobiety, które tracą ten pierwiastek na skutek menstruacji, porodów i karmienia piersią.

Logiczny zatem byłby wniosek, że osoby cierpiące na hemochromatozę są idealnym celem ataku dla bakterii. A jednak tak się nie dzieje. Hemochromatoza, choć powoduje podwyższenie poziomu żelaza w organizmie, sprawia jednocześnie, że praktycznie zostają go pozbawione makrofagi. Są to duże komórki układu odpornościowego pochłaniające bakterie, wirusy i martwe komórki. Niektóre szczepy bakterii, między innymi Yersinia pestis, dostają się do wnętrza makrofagów i wykorzystują je na podobieństwo „koni trojańskich”, pozwalających zaatakować cały organizm. Jednak znacznie trudniej im tego dokonać, jeśli w makrofagach nie znajdą potrzebnego do życia żelaza.

Jeśli rzeczywiście hemochromatoza ratowała ludzi przed dżumą, to odpowiedzialne za nią geny powinny być rozprzestrzenione w populacji europejskiej. I tak rzeczywiście jest – twierdzi Sharon Moalem. W 1996 r. udało się zidentyfikować zmutowany gen wywołujący tę chorobę. Zakodowany jest w nim przepis na budowę białka o nazwie HFE, pomagającego regulować wchłanianie żelaza w przewodzie pokarmowym.

Szacuje się, że dwie kopie zmutowanego genu (cięższa postać hemochromatozy) ma w swoim DNA jeden na dwustu mieszkańców Europy. Ale w niektórych regionach kontynentu jedną kopię (znacznie lżejsza postać choroby) ma aż jedna na trzy osoby. Najwięcej ludzi ze zmutowanym genem żyje w północno-zachodniej Europie. Zdaniem Moalema może mieć to historyczne uzasadnienie. Na tych terenach zimy były sroższe, więc ludzie częściej przebywali razem w zamkniętych budynkach, co sprzyjało rozprzestrzenianiu się dżumy.

Ale hemochromatoza mogła chronić nie tylko przed dżumą. Zespół uczonych z University of Cincinnati wykazał niedawno, że ludzie mający zmutowany gen HFE są również bardziej odporni na bakterię Mycobacterium tuberculosis, wywołującą gruźlicę i również wykorzystującą makrofagi. Szacuje się, że w latach 1600–1900 gruźlica spowodowała śmierć 20 proc. mieszkańców Europy.

Hemochromatoza jest przykładem tylko jednej z chorób o podłożu genetycznym, które mogły przynieść naszemu gatunkowi więcej pożytku niż szkód. Można wśród nich z pewnością wymienić anemię sierpowatą, która dzięki zmianie kształtu czerwonych krwinek chroni organizm przed malarią. Podobny efekt wywołuje mniej znana choroba: fawizm. W jej przypadku na skutek spożywania surowego bobu uszkodzeniu ulegają czerwone krwinki, ale dzięki temu trudniej jest zarazić się malarią. Z kolei mukowiscydoza, objawiająca się produkcją zbyt lepkiego śluzu (co powoduje m.in. częste zapalenia oskrzeli i płuc), mogła kiedyś chronić przed cholerą, durem brzusznym i gruźlicą.

Natomiast rozpowszechniona wśród mieszkańców północnej Europy jest mutacja genu apoE4 podwyższająca we krwi poziom cholesterolu, który pod wpływem słońca jest przekształcany w witaminę D (niezbędną do prawidłowego funkcjonowania organizmu). Na północnych rubieżach Europy, gdzie jest mniej światła słonecznego, więcej cholesterolu w organizmie oznaczało zwiększoną produkcję witaminy D.

Okazuje się zatem, że natura działa czasami tak, jakby kierowała się zasadą mniejszego zła.

Reklama

Czytaj także

Kultura

Dlaczego książki dla młodzieży już nie uczą i nie wychowują

Ukazanie się „Księgi dla starych urwisów”, książki Krzysztofa Vargi o twórczości Edmunda Niziurskiego, to dobry powód, by zapytać, dlaczego nie ma już miejsca na literacki dydaktyzm.

Mirosław Pęczak
20.04.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną