Скарлатина вызывается бактерией Streptococcus pyogenes, относящейся к стрептококкам группы А. В последние годы фиксируется рост заболеваемости. К середине XX века инфекцию почти удалось сдержать благодаря улучшению гигиены и применению антибиотиков, однако появление новых штаммов привело к возобновлению распространения. В прошлом заболевание считалось одной из основных причин детской смертности.
Этот патоген способен вызывать не только скарлатину. Он связан и с более легкими формами инфекций, такими как стрептококковая ангина, а также с тяжелыми состояниями — некротизирующим фасциитом, токсическим шоковым синдромом и осложнениями вроде острой ревматической лихорадки.
Несмотря на известную роль бактерии в медицине, ее эволюция изучена недостаточно, особенно в контексте древних популяций. Поэтому обнаружение следов Streptococcus pyogenes исследователями из Eurac Research, расположенного в Южном Тироле на севере Италии, стало неожиданным результатом при анализе естественно мумифицированных останков из Боливии.
Франк Майкснер, директор института изучения мумий Eurac Research, отметил, что поиск именно этого патогена не являлся целью работы. Генетический анализ включал изучение как человеческой ДНК, так и микроорганизмов, присутствующих в останках.
Радиоуглеродное датирование и генетические данные показали, что мумия принадлежала молодому мужчине коренного происхождения. Предполагается, что череп нашли в чульпе — погребальной башне, характерной для боливийского высокогорья.
При исследовании зуба человека, жившего между 1283 и 1383 годами нашей эры, ученые выявили ДНК различных бактерий, среди которых часто встречалась Streptococcus pyogenes. Из-за ее медицинского значения этот патоген изучили подробнее. Для восстановления генома применили метод de novo, позволяющий собирать генетическую последовательность без использования эталонного образца.
Мохамед Сархан из Eurac Research сравнил этот подход со сборкой пазла без изображения. Метод позволяет избегать влияния современных данных и выявлять неизвестные варианты, включая исчезнувшие штаммы.
Сохранность бактериальной ДНК оказалась высокой, что связывают с холодными и сухими условиями высокогорья Боливии, способствовавшими мумификации. Это позволило почти полностью восстановить геном и установить, что древний штамм уже обладал многими патогенными генами, характерными для современных Streptococcus pyogenes, хотя и не всеми, отметил Гвидо Вальверде.
Дополнительные данные показали присутствие этой бактерии и в других древних образцах. Ее следы нашли у людей, живших в Европе около 4000 лет назад, а также у близкородственных видов Streptococcus в останках африканских горилл возрастом около 200 лет.
Генетический анализ показал, что основные линии современных штаммов Streptococcus pyogenes разошлись примерно 5000 лет назад. Этот период совпадает с переходом людей к более оседлому образу жизни, что могло способствовать распространению и разнообразию патогена.
