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Un pequeño cambio bacteriano causó la muerte negra

Un único cambio genético pequeño en Yersinia pestis cambió el curso de la historia humana, según una nueva investigación publicada en la revista Comunicaciones naturales. La adquisición de un solo gen cambió esta bacteria de causar una infección gastrointestinal a la enfermedad respiratoria fatal detrás de la Peste Negra.
Esta imagen del tejido pulmonar muestra lesiones inflamatorias en una cepa ancestral de la bacteria que causa la peste neumónica sin el gen Pla (izquierda) y con el gen (derecha). La adición de Pla permitió que esta cepa causara la peste neumónica.
Crédito de la imagen: Northwestern University

Los autores detrás del nuevo estudio, de la Universidad de Northwestern Feinberg School of Medicine en Chicago, IL, analizaron cepas antiguas de Y. pestis para entender cómo la bacteria adquirió la capacidad de infectar los pulmones, lo que resulta en la peste neumónica.

En el más antiguo de Y. pestis Las cepas que existen actualmente, el equipo de Northwestern observaron que aunque la bacteria puede colonizar los pulmones, no puede causar la enfermedad severa asociada con la peste neumónica.

Al examinar qué diferían en esta cepa ancestral, en comparación con otras cepas que resultan en plaga, los investigadores identificaron el mayor cambio como un gen para la proteína de superficie Pla.

Los autores sugieren, por lo tanto, que cuando la bacteria adquirió este gen, se mejoró su capacidad para infectar los pulmones, lo que resultó en la infección pulmonar fatal familiar como peste neumónica.

Para probar esta teoría, el equipo de Northwestern insertó el gen Pla en la temprana tensión ancestral de Y. pestis. Confirmando la hipótesis, la adición del gen resultó en la cepa capaz de causar una infección respiratoria idéntica a la causada por las cepas modernas de la bacteria.

Aunque la bacteria ha ganado y perdido genes en los últimos miles de años, los investigadores encontraron que no se requieren otros cambios para transformar la cepa ancestral de Y. pestis en uno capaz de producir plaga.

Un cambio adicional permitió la peste bubónica

Observando más de cerca el gen Pla, el equipo también descubrió que una sola modificación del gen permitía que la bacteria se propagara e infectara los ganglios linfáticos. Esta modificación, que se encuentra en las variedades modernas de Y. pestis, causa que la infección sea familiar como peste bubónica.

En base a estos hallazgos, los autores creen que Y. pestis evolucionó como un patógeno respiratorio antes de su capacidad de causar la peste bubónica, que es la forma más común de la enfermedad.

Esta teoría anula el pensamiento previo sobre la evolución de Y. pestis, pero los investigadores afirman que esto puede explicar cómo las bacterias pasaron de causar brotes localizados de peste a pandemias que cambian la historia, como la peste negra, que pudo haber matado a más de la mitad de toda la población de Europa.

"Nuestros datos sugieren que la inserción y la posterior mutación de Pla permitieron nuevas cepas de la enfermedad que evolucionan rápidamente", dice Wyndham Lathem, PhD, profesor asistente en Microbiología-Inmunología en Northwestern. "Esta información puede mostrar cómo podrían surgir nuevos patógenos respiratorios con solo pequeños cambios genéticos".

"Esta investigación nos ayuda a comprender mejor cómo las bacterias se pueden adaptar a nuevos entornos de hospedadores para causar enfermedades adquiriendo pequeñas cantidades de ADN", concluye Lathem.

En Mayo, Noticias médicas hoy informaron que un pequeño brote de peste neumónica en Colorado fue el resultado de la primera incidencia en los EE. UU. de un ser humano que contrae la enfermedad de un perro. El brote también marcó el primer caso de transmisión de la peste de humano a humano en el país en casi un siglo.

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