Το βακτήριο Yersinia pestis, που προκαλεί πανώλη και ευθύνεται για ορισμένες από τις μεγαλύτερες πανδημίες στην ιστορία της ανθρωπότητας, και το βακτήριο Salmonella enterica, που βρίσκεται πίσω από τον τυφοειδή/εντερικό πυρετό, είχαν παρουσία στην Κρήτη της πρωτομινωικής περιόδου, περισσότερα από 4.000 χρόνια πριν από την εποχή μας. Η σημαντική ανακάλυψη έγινε από ερευνητική ομάδα του γερμανικού ινστιτούτου Max Planck, στην οποία συμμετείχαν και Έλληνες επιστήμονες, έπειτα από αρχαιογενετική μελέτη σε δόντια ανθρώπινων λειψάνων που βρέθηκαν στο σπήλαιο του Αγίου Χαραλάμπου στο οροπέδιο Λασιθίου. Η ανακάλυψη, που γίνεται για πρώτη φορά στην κρίσιμη περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου, ανοίγει νέα πεδία έρευνας για τις μολυσματικές ασθένειες και τον πιθανό ρόλο τους στον μετασχηματισμό των κοινωνιών στο Αιγαίο και στην Εγγύς Ανατολή στην συγκεκριμένη περίοδο.

Στη συνέντευξή της στο iatronet.gr, η μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Τμήμα Αρχαιογενετικής στο Max Planck, Ειρήνη Σκουρτανιώτη, εξηγεί την σημασία της ανακάλυψης και περιγράφει τις διαφορές των αρχαίων βακτηρίων σε σχέση με τις πιο σύγχρονες μορφές τους, που ευθύνονται για τις ιστορικές πανδημίες πανώλης και "μαύρου θανάτου".

Σας εξέπληξε ο εντοπισμός των δύο παθογόνων ή ήταν αναμενόμενη;

Κυρίως μας εξέπληξε η ανακάλυψη του παθογόνου της Yersinia pestis, καθώς είναι ο πρώτος εντοπισμός του στελέχους αυτού της Υστερονεολιθικής/Εποχής Χαλκού στην Μεσόγειο, και μάλιστα σε ένα από τα νοτιότερα σημεία της. Είναι συχνό ότι στα σπήλαια, λόγω του σταθερού τους περιβάλλοντος, οργανικό υλικό όπως το DNA μπορούν να διατηρηθούν καλά σε βάθος χρόνου (σκεφτείτε ότι τα περισσότερα γενετικά δεδομένα από Ντενίσοβανς και Νεαντερταλς είναι από σπήλαια). Στην πραγματικότητα, ήταν η γενικότερη καλή διατήρηση αρχαίου DNA που παρατηρήσαμε στα δείγματα του Αγ. Χαράλαμπου που μας ώθησε να κάνουμε το πιο εξαντλητικό σκανάρισμα για παθογόνους οργανισμούς. Το σπήλαιο χρησιμοποιήθηκε ως οστεοφυλάκιο, οπότε τα οστά ήταν όλα ανάμεικτα, και συχνά φαινόταν από την ανάλυση του ανθρωπινου DNA ότι παραπάνω από ένα δείγμα αντιστοιχούσαν σε ένα άτομο. Σε γενικές γραμμές, το υλικό από τον Αγιο Χαράλαμπο μας έχει οδηγήσει σε πολύ σημαντικές παρατητήσεις σχετικά με τις Πρωτο/μεσομινωικές κοινότητες της ενδοχώρας της Κρήτης. Σε αυτήν την δημοσίευση μαθαίνουμε κυρίως για τα παθογόνα, στην προσεχή μας δημοσίευση για την δομή των πληθυσμών της περιοχής.

Ποια είναι η συμβολή της συγκεκριμένης ανακάλυψης στην επιστημονική γνώση;

Σε γενικές γραμμές, η μοριακή μελέτη των παθογόνων του παρελθόντος μας έχει επιτρέψει να ταυτοποιούμε παθογόνους που προσέβαλαν τους πληθυσμούς, να καταλαβαίνουμε την εξέλιξή και επιδημιολογία τους, πώς επέδρασαν στους τότε πληθυσμούς και πώς έφτασαν να επηρεάζουν τους πληθυσμούς σήμερα (αν δεν έχουν εξαλειφθεί). Το συγκεκριμένο εύρημα μας λέει ότι πρόδρομες εξελικτικά μορφές των δύο αυτών παθογόνων εντοπίζονται για πρώτη φορά στο Αιγαίο σε μια περίοδο που έχει χαρακτηριστεί ως κοινωνικά μεταβατική για όλη την Ανατολική Μεσόγειο, συχνά συσχετισμένη με δραστικές περιβαλλοντικές αλλαγές που προκάλεσαν αστάθεια σε πολλές κοινωνίες. Υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ότι η Ηπειρωτική Ελλάδα υπέστη μια τέτοια μετάβαση, και πιθανώς και η Κρήτη. Το εύρημα αυτό λοιπόν εισάγει δύο σημαντικά ερωτήματα/σημεία: 1. Ο πιθανός επιδημιολογικός χαρακτήρας αυτών των αρχαιότερων μορφών και η συμβολή του στην μετάβαση αυτή 2. Η πραγματική γεωγραφική κατανομή των παθογόνων ευρύτερα στην Αν. Μεσόγειο.

Πόση διαφορά έχουν τα παθογόνα από αυτά που έχουν επιβεβαιωθεί την ίδια περίοδο σε άλλες περιοχές της Ευρασίας;

Στην πραγματικότητα μικρή και στις δύο περιπτώσεις. Η κατασκευή των φυλογενετικών δέντρων δεν δίνει ξεχωριστή τοπολογία (διακλάδωση) για τον Άγιο Χαράλαμπο. Ιδιαίτερα στην πανώλη, τα περισσότερα στελέχη της Υστερονεολιθικής/Εποχής του Χαλκού -συμπεριλαμβανομένου του Αγ.Χαραλάμπου- ανήκουν σε έναν κλάδο που δεν περιλαμβάνει καμία από τις σημερινές εκδοχές του παθογόνου και ούτε κι εκείνες που προκάλεσαν την πανώλη του Ιουστινιανού και τον μαύρο θάνατο στην συνέχεια. Επιπλέον, μεταξύ τους τα στελέχη δεν σχηματίζουν ‘διακλαδώσεις’ ανά περιοχή ή περίοδο όπως θα περιμέναμε αν υπήρχαν ξεχωριστά outbreaks, αλλά βλέπουμε μόνο τα πιο πρόσφατα στελέχη να διακλαδίζονται μέσα από τα προηγούμενα. Στην πραγματικότητα νοιάζει να βλέπουμε ένα στέλεχος το οποίο εξελίσσεται γενετικά στο βάθος περίπου μιας χιλιετίας προκαλώντας λοιμώξεις σε πολλές περιοχές της Ευρασίας.

Στην περίπτωση της σαλμονέλας, έχουμε γενικότερα λιγότερα δείγματα από εκείνη την περίοδο. Τα στελέχη της Κρήτης ομαδοποιούνται με εκείνα της Σαρδηνίας και η εξέλιξή τους υποδεικνύει ότι δεν είχαν αναπτύξει όλες της αλλαγές που τους επιτρέπει να προσαρμόζονται σε συγκεκριμένο ξενιστή. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν ήταν επικίνδυνα.

Πόσο μοιάζουν με τις πιο σύγχρονες μορφές που προκάλεσαν πανδημίες και πόσο πιθανό είναι να έχουν προκαλέσει επιδημίες πανώλης ή/και τυφοειδούς πυρετού και στη μινωϊκή Κρήτη;

Η ανάλυση του μας δείχνει ότι λείπουν αρκετά από τα χαρακτηριστικά που καθιστούν τους μικροοργανισμούς αυτούς επικίνδυνους για την υγείας μας σήμερα. Στην πραγματικότητα η πανώλη του Ιουστινιανού, Μαύρου θανάτου και οι μεταγενέστερες (18ος αιώνας), είναι ασθένεια των τρωκτικών. Προσαρμόστηκε σε αυτόν τον ξενιστή μέσω σημαντικών αλλαγών στο γονιδίωμά της που της επέτρεψαν να εποικίζει αρθρόποδα. Στην μελετημένη περίπτωση του ψύλλου, το παθογόνο πολλαπλασιάζεται στο στομάχι του, μπλοκάροντας το στη συνέχεια με τον σχηματισμό βιοφιλμ. Ο ψύλλος υποφέροντας από λιμό, θα αναζητήσει όλο και περισσότερα γεύματα από τα τρωκτικά τα οποία επιμολύνει. Λόγω κοινών οικοτόπων μεταξύ ανθρώπων και τρωκτικών η ασθένεια πέρασε στον άνθρωπο με μαζικές συνέπειες. Οι αλλαγές που οδήγησαν σε αυτήν την προσαρμογή διάδοσης μέσω αρθρόποδων είναι χαρτογραφημένες, και τα τελευταία στοιχεία δείχνουν ότι εμφανίστηκαν πριν από περίπου 4000 χρόνια στην Ρωσία, αλλά στα περισσότερα μέρη όπως και στην Κρήτη εντοπίζουμε ακόμα την προηγούμενη μορφή. Άρα δεν μπορούμε να γνωρίζουμε ακριβώς πώς επέδρασε ο παθογόνος εκείνη την περίοδο στην υγεία των κατοίκων της Κρήτης. Ήταν το ίδιο θανατηφόρος, είχε τρωκτικά για ξενιστές, μεταφερόταν αποτελεσματικά μέσω αρθροπόδων χωρίς την δημιουργία βιοφιλμ, ποιες ήταν οι μορφές του; Όλα αυτά τα ανοιχτά ερωτήματα που μας δείχνουν ότι η μοριακή παλαιοπαθολογία στοχεύει να ανακατασκευάσει το μεταβαλλόμενο τοπίο δράσης των παθογόνων. Αυτό μπορεί να είναι πολύ περίπλοκο γιατί τα δεδομένα μας είναι αποσπασματικά. Επιπλέον, δεν χρειαζόμαστε μόνο αρχαίο DNA από παθογόνους που πρόσβαλαν τον άνθρωπο αλλά και από τα ζώα που ήταν οι αρχικοί ξενιστές (όταν οι ασθένειες είναι ζωονοτικές).

Ποιες υποθέσεις μπορούμε να κάνουμε για την προέλευσή τους (αν είναι εισαγόμενα μέσω του εμπορίου) και για το ζώο – ξενιστή με το οποίο πέρασαν στον άνθρωπο;

Η μελέτη της Υστερονεολιθικής/Εποχής του Χαλκού πανώλης στην Ευρασία έδειξε μια συσχέτιση της μετακίνησης του παθογόνου με μετακινήσεις πληθυσμών οι οποίες είναι ανιχνεύσιμες όταν μελετούμε το αρχαίο ανθρώπινο γενετικό υλικό και φαίνεται να ήταν αρκετά εντατικές εκείνη την περίοδο. Στην περίπτωση του Άγιου Χαράλαμπου αυτό δεν επαληθεύεται, χωρίς όμως να σημαίνει ότι η επαφή με άλλους πληθυσμούς/ ομάδες απορρίπτεται. Απλά δεν ήταν σε κλίμακα που επηρέασε την πληθυσμιακή γενετική σύσταση. Είναι σαφώς πολύ ενδιαφέρον πώς έφτασε τους πληθυσμούς στο Οροπέδιο του Λασιθίου, παρότι η αρχαιολογική έρευνα προτείνει ότι δεν ήταν ιδιαίτερα απομονωμένοι πληθυσμοί. Επίσης γνωρίζουμε ότι οι πληθυσμοί του Αιγαίου εκείνη την περίοδο ήταν γενετικά πολύ συγγενείς και στενά συνδεδεμένοι σε επίπεδο κουλτούρας και εμπορίου. Άρα είναι πολύ σημαντικό να βρούμε 1. Αν την ίδια περίοδο το παθογόνο μπορεί να εντοπιστεί σε άλλες περιοχές του Αιγαίου (και ευρύτερα στην Αν. Μεσόγειο) και 2. Ποιος ήταν ο πραγματικός ξενιστής (host and reservoir populations; see also question 4). Αν -τελείως υποθετικά- το παθογόνο μεταφερόταν μέσω πουλιών τα μοντέλα μας θα άλλαζαν αρκετά.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Current Biology, με κύριο ερευνητή τον Gunnar Neumann που ειδικεύεται στην μοριακή παλαιοπαθολογία, με την συμμετοχή, μεταξύ άλλων, αρχαιολόγων και φυσικών ανθρωπολόγων. Η ανασκαφή στο σπήλαιο του Αγίου Χαραλάμπου ξεκίνησε το 1976 υπό τoν καθηγητή Κωστή Νταβάρα, συνεχίστηκε από τον ίδιο και τον Philip Betancourt μέσω της Αμερικάνικης Σχολής Κλασικών Σπουδών στην Αθήνα, ενώ η μελέτη του οστεολογικού υλικού έγινε από την Photini J.P. McGeorge.