Liegt der Ursprung der Lepra in Europa?

Die größte Studie zur historischen Lepra-DNA zeigt eine bislang unbekannte Vielfalt an Stämmen im mittelalterlichen Europa

Neue Erkenntnisse eines internationalen Forschungsteams mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und des Max-Planck-Instituts für Menschheitsgeschichte zeigen, dass die Lepra-Stämme im mittelalterlichen Europa deutlich vielfältiger waren als bisher angenommen. Dieser Befund, der auf der Sequenzierung von zehn neuen historischen Genomen des lepraverursachenden Bakteriums Mycobacterium leprae beruht, erhöht die Komplexität gegenüber den bisherigen Annahmen über die Entstehung und Ausbreitung der Krankheit und schließt auch das älteste bisher sequenzierte M. leprae-Genom aus der Zeit um 400 n. Chr. in Großbritannien mit ein.

Lepra ist sowohl eine der ältesten aufgezeichneten als auch eine der stigmatisiertesten Krankheiten der Menschheitsgeschichte. In Europa war die Krankheit bis ins 16. Jahrhundert weit verbreitet. Noch heute ist Lepra in vielen Ländern endemisch, mit über 200.000 erfassten Neuerkrankungen pro Jahr. Der Hauptverursacher der Lepra ist das Bakterium Mycobacterium leprae. Frühere Studien des Bakteriums haben ergeben, dass es sich in mehrere Stämme gruppiert, von denen nur zwei im mittelalterlichen Europa vorhanden waren. Die vorliegende Studie, die in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PLOS Pathogens veröffentlicht wurde, diente der weiteren Erforschung der Geschichte und Herkunft von M. leprae. Grundlage für die Suche nach genetischen Beweisen war eine große Anzahl an historischen Proben aus dem gesamten europäischen Raum.

Zehn neue historische Genome des Bakteriums M. leprae aus der Zeit von ungefähr 400-1400 n. Chr.

Untersucht wurden für diese Studie um die 90 Personenfunde mit für Lepra charakteristischen Skelettdeformationen aus ganz Europa, aus der Zeit von ca. 400 n. Chr. bis 1400 n. Chr. Aus diesen Proben wurden zehn neue mittelalterliche M. leprae-Genome vollständig rekonstruiert. Sechs davon stammen von einem Friedhof in Dänemark und wurden von der Arbeitsgruppe „Ancient DNA" am Institut für Klinische Molekularbiologie der Universität Kiel analysiert. Die zehn Genome repräsentieren alle bekannten Bakterienstämme, einschließlich derer, die heute mit verschiedenen Standorten rund um den Globus assoziiert werden (auch in Asien, Afrika und Amerika).

„Erstaunlicherweise fanden wir verschiedene Stämme in demselben Friedhof. Dies beweist die Vielfalt der lepraverursachenden Bakterien, die zu der Zeit verbreitet waren“, erklärt Ben Krause-Kyora, einer der Erst-Autoren der Studie und Leiter der Arbeitsgruppe „Ancient DNA“ an der Universität Kiel.

Bisher ältestes Lepra-Genom

Eines der vom Team rekonstruierten M. leprae-Genome stammt aus Great Chesterford, England, und datiert auf 415-545 n. Chr. Es ist das älteste bisher sequenzierte M. leprae-Genom und stammt aus einem der ältesten bekannten Fälle von Lepra in Großbritannien. Interessanterweise ist dieser Bakterienstamm der gleiche, der auch in den heutigen roten Eichhörnchen zu finden ist. Dies unterstützt die Hypothese, dass Eichhörnchen und der Eichhörnchenpelzhandel ein Faktor für die Ausbreitung der Lepra unter den Menschen im mittelalterlichen Europa waren.

„Die Übertragungsdynamiken von M. leprae in der gesamten Menschheitsgeschichte sind noch nicht vollständig erforscht. Die Charakterisierung und geographische Zuordnung der ältesten gefundenen Stämme ist für die Entschlüsselung der genauen Herkunft von Lepra von hoher Bedeutung“, sagt die Leitautorin Verena Schünemann von der Universität Zürich. „Wenngleich es einige schriftliche Aufzeichnungen gibt, die Leprafälle vor unsere Zeitrechnung betreffen, wurde bisher noch keiner dieser Fälle auf molekularer Ebene bestätigt.“

Die große Anzahl der historischen Genome, die in der aktuellen Studie zur Verfügung standen, hat zu einer neuen und höheren Schätzung für das Alter von M. leprae geführt, als in früheren Studien ermittelt wurde. Das Alter des Bakterienstamms wird jetzt auf mindestens ein paar tausend Jahre geschätzt. „Je mehr historische Genome uns in einer Datierungsanalyse zur Verfügung stehen, desto genauere Schätzungen können wir durchführen“, erklärt Krause. „Der nächste Schritt ist die Suche nach noch älteren osteologischen Fällen von Lepra als die, die uns bisher zur Verfügung stehen. Zur Identifikation der potenziellen Fälle verwenden wir die bereits etablierten Methoden.“

Originalpublikation
“Ancient genomes reveal a high diversity of Mycobacterium leprae in medieval Europe”. Verena J. Schuenemann, Charlotte Avanzi, Ben Krause-Kyora, Alexander Seitz, Alexander Herbig, Sarah Inskip, Marion Bonazzi, Ella Reiter, Christian Urban, Dorthe Dangvard Pedersen, G. Michael Taylor, Pushpendra Singh, Graham R. Stewart, Petr Velemínský, Jakub Likovsky, Antónia Marcsik, Erika Molnár, György Pálfi, Valentina Mariotti, Alessandro Riga, M. Giovanna Belcastro, Jesper L. Boldsen, Almut Nebel, Simon Mays, Helen D. Donoghue, Sonia Zakrzewski, Andrej Benjak, Kay Nieselt, Stewart T. Cole, Johannes Krause.
PLOS Pathogens, https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1006997

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Zum Vergrößern anklicken	Bildunterschrift: Skelettüberreste mit Spuren von Lepra, gefunden auf dem Friedhof Odense St. Jørgen in Dänemark, der 1270 gegründet wurde und bis 1560 existierte. Foto: Dorthe Dangvard Pedersen Foto zum Herunterladen: www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-143-1.jpg
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Zum Vergrößern anklicken	Bildunterschrift: Skelettüberreste mit Spuren von Lepra aus Great Chesterford. Dies ist der älteste bekannte Fall von Lepra auf den britischen Inseln. Foto: Sarah Inskip Foto zum Herunterladen: www.uni-kiel.de/download/pm/2018/2018-143-3.jpg

Kontakt:
Johannes Krause
Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte
E-Mail: krause@shh.mpg.de
Verena Schünemann
Universität Zürich
E-Mail: verena.schuenemann@iem.uzh.ch

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