В Иркутске XVIII века циркулировал штамм M. tuberculosis, вероятно, занесенный из Европейской части России

Журнал Tuberculosis (Elsevier) опубликовал статью мультидисциплинарного коллектива авторов из Иркутска, Москвы и Санкт-Петербурга, посвященную туберкулезу в Сибири XVIII–XIX веков. Археологи, антропологи, генетики и микробиологи исследовали захоронения с православных кладбищ Иркутска.

Датой основания Иркутска принято считать 1661 год, когда на правом берегу Ангары, напротив устья реки Иркут, отряд русских служилых людей под предводительством Якова Похабова возвел острог, который впоследствии несколько раз перестраивался. В 1686 году поселение получило статус города и стало важнейшим административным центром Восточной Сибири, через который пролегал один из торговых путей из Европы в Китай. По этому пути перемещались не только люди и товары, но и патогены человека. В 2007–2011 годах археологи Иркутского государственного университета провели масштабные спасательные раскопки у стен Спасской и Крестовоздвиженской церквей, где в XVIII–XIX веках располагались православные приходские кладбища. Обнаруженные человеческие скелетные останки были изучены антропологами. Авторы новой публикации в Tuberculosis также проанализировали костный материал на наличие морфологических изменений, связанных с туберкулезом, и присутствие ДНК M. tuberculosis. После проведения исследований останки были перезахоронены в крипте (подземном помещении) у Спасской церкви.

 Погребения людей со Спасского (1730–1760-е гг.) и Крестовоздвиженского (1780–1810-е гг. и вторая половина XIX века) некрополей в Иркутске. Источник: Tuberculosis 2023. 143: 102368.

 Реконструкции лиц жителей Иркутска XVIII века. Автор: Р.М. Галеев. Источник: Бердникова Н.Е. и соавт. Лица первых иркутян: альбом графических реконструкций. Иркутск: Амтера, 2011.

«Выборка для палеопатологического обследования включала останки 591 человека преимущественно европеоидного происхождения. По морфологическому описанию костных туберкулезных изменений отмечено 15 возможных случаев туберкулеза, восемь мужчин, семь женщин. Из них четыре случая были признаны наиболее вероятными, так как на этих скелетах было зафиксировано больше патологических проявлений, соотносимых с туберкулезом», — говорит Наталья Харламова из Института этнологии и антропологии РАН.

 Грудина пожилого мужчины из погребения 143 Крестовоздвиженского некрополя с очаговыми разрушениями костной ткани. Деление шкалы — 1 см. Источник: Tuberculosis 2023. 143: 102368.

При анализе ДНК использовали методы ПЦР, в том числе ПЦР в реальном времени, для амплификации инсерционного элемента IS6110, специфического для микобактерий туберкулеза. Дополнительно было проведено генотипирование образцов методом сполиготипирования и ПЦР-РВ для выявления специфического маркера генотипа Beijing, доминирующего в России.

Ключевые проблемы работы с древней ДНК — крайне низкая концентрация и значительное разрушение материала. «Условия проведения молекулярного исследования древней ДНК не были идеальными, но мы сделали все максимально возможное, чтобы избежать контаминации посторонней ДНК и отсутствие сигнала ПЦР для отрицательного контроля позволяет считать наши результаты достоверными», — отмечает Игорь Мокроусов из Санкт-Петербургского института имени Пастера.

Следует отметить, что молекулярные результаты были независимо подтверждены в двух разных лабораториях — Олега Огаркова (Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека в Иркутске), и Игоря Мокроусова.

Молекулярные методы (IS6110-ПЦР и сполиготипирование) позволили предположить, что по крайней мере четыре человека (из 15 с подозрением на ТБ и прошедших ДНК-тестирование) дали положительный результат на присутствие ДНК M. tuberculosis. Cамый ранний их этих образцов датирован 1730-ми гг., самый поздний — второй половиной XIX века.

Переселенцы из Европейской России составляли значительную часть населения Иркутска в XVII и первой половине XVIII веков. Хотя по сравнению с крупными городами европейской России население Иркутска было небольшим (примерно от одной тысячи в начале XVIII века до десяти тысяч в его конце), условия для распространения высокотрансмиссивных штаммов все равно имели место, так как люди часто собирались вместе на церковных службах, на многочисленных ярмарках и в прочих местах. Учитывая сверхдоминирование генотипа Beijing в структуре заболеваемости костным туберкулезом в целом по России, а также его высокую распространенность в современной популяции М. tuberculosis в Сибири, авторы работы предполагали выявить восточноазиатский штамм Beijing (так называемый пекинский генотип М. tuberculosis), если он тогда был в России. Вместо этого по крайней мере в некоторых образцах были выявлены «непекинские» штаммы, вероятнее всего, относящиеся к евро-американской филогенетической линии М. tuberculosis. Эти штаммы европейского/российского происхождения предположительно попали в Восточную Сибирь из Европейской России в XVIII веке.

«Одно из погребений конца XVIII века особенно интересно с точки зрения исторического контекста и, вероятно, принадлежало первым польским ссыльным, точнее, выходцам с территории Речи Посполитой. Так как в Иркутске в это время еще не было католической церкви и отдельного участка на общегородском Иерусалимском кладбище, их могли хоронить возле Крестовоздвиженской церкви, но при обязательном условии их обращения в православие», — отмечает Иван Бердников из Иркутского государственного университета.

Нарастающее развитие биоинформатики, включая методы анализа массивов полногеномных данных, позволило создать математический базис для разнообразных эволюционных теорий, в том числе и относящихся к датировке происхождения и распространения значимых патогенов человека. Тем не менее отсутствие точного знания и принимаемые допущения в оценке скорости эволюции генома делают желательными подтверждения подобных теорий посредством прямого анализа архивных или палеопатологических образцов. Работа Натальи Харламовой и соавторов представляет собой достаточно успешный пример такого анализа, выходящего за рамки простого обнаружения туберкулеза и делающего хотя и осторожную, но вполне определенную оценку филогенетической принадлежности и происхождения обнаруженных изолятов.

Работа была выполнена при частичной поддержке РНФ (грант 19-14-00013, руководитель проекта — д.б.н. И.В. Мокроусов, Институт им. Пастера). Антропологическое исследование выполнено при поддержке Института антропологии и этнологии им. Миклухо-Маклая РАН.

Вирулентность — недооцененный фактор распространения штаммов M. tuberculosis