Racconti da una fossa comune di vittime della Peste Nera Understand article

Tradotto da Cristina Benedetti. Archeologia e genetica si uniscono per rivelare la causa della Peste Nera.

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concessa da Spooky Pooka,
Wellcome images

La Peste Nera è indubbiamente una delle malattie infettive più conosciute della storia. Dilagando attraverso Asia e Europa intorno alla metà del quattordicesimo secolo, ridusse la popolazione europea fino al 50% nei centri urbani, in un periodo di soli cinque anni (1347–1351)w1. Questo enorme numero di vittime ebbe un effetto duraturo sulla cultura europea: la grande riduzione della classe contadina destabilizzò il sistema feudale, preparando la strada a modelli economici più vantaggiosi. In breve tempo i cittadini furono in grado di possedere la propria terra e lavorare sulle proprie coltivazioni.

Diversi documenti storici testimoniano il passaggio della Peste Nera attraverso l’Europa medievale, e alcuni includono anche una vivida descrizione degli orrendi sintomi della malattia. Il segno distintivo della ‘pestilenza’, come era chiamata a quei tempi, era la comparsa di un singolo rigonfiamento delle dimensioni di un uovo su qualche parte del corpo. In base a questa caratteristica, gli storici della medicina oggi ritengono che la malattia fu un’epidemia insolitamente aggressiva di peste bubbonica, causata dal batterio Yersinia pestis. La peste normalmente si riscontra nei roditori, che si contagiano a vicenda attraverso le punture delle pulci. Gli esseri umani fanno parte delle circa 200 specie mammifere che sono ospiti sensibili alle infezioni da Y. pestis, e in determinate condizioni che non comprendiamo ancora completamente, la malattia può passare dai roditori all’uomo. Attualmente nel mondo riscontriamo ancora circa 2000 casi di infezione da Y. pestis all’anno, ma non sono niente in confronto all’epidemia di Peste Nera w2.

Un medico che indossa
l’abbigliamento per
proteggersi dalla peste,
la gente pensava che la
malattia si diffondesse a
causa dell’aria malsana.

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concessa da Wellcome Library,
Londra

Il motivo del soccombere della popolazione umana alla Pesta Nera rimane ancora irrisolto. Dopotutto, facendo due passi veloci in una stazione metropolitana di qualsiasi grande città ci si renderà conto che non ci siamo proprio liberati dei ratti. Quindi gli uomini nel passato vivevano forse in condizioni più favorevoli alle infezioni batteriche? La popolazione del medioevo semplicemente era più vulnerabile alla malattia, magari a causa di qualche componente genetica? O lo stesso batterio differiva in qualche modo particolare che lo rendeva più virulento? Una risposta potrebbe venire dagli scheletri di persone seppellite nelle fosse comuni della città di Londra, Inghilterra, durante il culmine della Peste Nera.

Scavando a fondo

Siete mai stati nella stazione metropolitana di Tower Hill a Londra? Se sì, vi siete trovati proprio di fronte a un antico terreno di sepoltura per le vittime della peste. Dal 1986 al 1988, gli archeologi del Museum of London hanno eseguito degli scavi in questa fossa comune medievale e hanno recuperato gli scheletri di 600 persone (e ce ne sono ancora circa 2000 nel terreno!) w3.

Faccio parte del gruppo di ricerca che ha prelevato i denti da questi scheletri per cercare piccoli frammenti di DNA di Y. pestis che potrebbero essere sopravvissuti, sepolti nel terreno per quasi 700 anni.

I denti sono la parte migliore dello scheletro da utilizzare perché il duro smalto esterno funge da guscio, proteggendo per secoli il DNA all’interno del dente. Potete pensare a questa combinazione di archeologia e biologia molecolare come alla nostra lente per guardare nel passato. Grazie agli sviluppi scientifici degli ultimi anni, possiamo ora recuperare minuscoli pezzi di DNA di antichi agenti patogeni e cercare indizi su come i loro geni siano cambiati nel tempo. Possiamo poi utilizzare queste differenze per comprendere come gli organismi patogeni evolvono.

Estrazione del dente

Dopo aver raccolto i denti, li sottoponiamo a un processo chimico per isolare le molecole di DNA dalle cellule che abbiamo recuperato. Sfortunatamente questo processo isola indiscriminatamente DNA da tutte le fonti – piante, esseri umani, terra, batteri – e da qualche parte in questo gigantesco pagliaio molecolare si trovano i minuscoli pezzi di DNA dell’antico agente patogeno. Il problema è trovarli.

Struttura del dente. Il duro
guscio di smalto dei denti
può proteggere il DNA
nella polpa per anni.

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concessa da iStock

Utilizziamo una tecnica detta cattura del DNA per ottenere questi specifici frammenti di DNA. È un po’ come pescare, solo che invece di prendere pesci, catturiamo molecole. Disegniamo esche che corrispondono a parti del codice genetico del target di Y. pestis che stiamo cercando e andiamo a pescare nel nostro gigantesco pagliaio molecolare, estraendo i frammenti corrispondenti.  L’intero processo richiede circa una settimana, e alla fine otteniamo una goccia di liquido che si spera contenga frammenti del codice genetico dell’antico agente patogeno, sopravvissuti per centinaia di anni all’interno del dente.

Non ci ritroviamo con una lunga stringa di DNA codificante Y. pestis. Abbiamo invece un sacco di piccolissimi frammenti di DNA. Possiamo poi usare un computer (e un esperto di computer!) per rimetterli insieme e ricostruire così l’antico genoma dell’agente patogeno. Ma non preoccupatevi – è solo un file su un computer, non è nel nostro laboratorio!

Scavo archeologico della
fossa comune.

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concessa da Museum of
London Archaeology

Con il genoma ricostruito su un file, possiamo confrontare l’antico agente patogeno con la versione di Y. pestis in circolazione ai giorni nostri, per vedere se è cambiato nel tempo. Abbiamo sorprendentemente scoperto che l’antico batterio della peste era quasi identico a Y. pestis di oggi, cosa che non ci aspettavamo.

Questo significa che l’antica malattia probabilmente non era più virulenta di quella che si vede oggi. Quindi, invece della malattia, forse sono gli essere umani a essere cambiati.

Potremmo semplicemente vivere in condizioni che prevengono infezioni su larga scala come quella che ha afflitto l’Europa medievale, ma una possibilità più intrigante è che i nostri geni potrebbero essere cambiati per renderci più adatti ad affrontare queste particolari malattie infettive. Il prossimo passo sarà studiare gli esseri umani dell’antichità per vedere se i loro geni sono diversi dai nostri. Evidentemente le ossa antiche nascondono ancora molti segreti, e ora possediamo le conoscenze e le competenze per svolgere il nostro lavoro investigativo!

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Web References

  • w1 –  Una mappa interattiva mostra come la Peste Nera si diffuse attraverso l’Europa in pochi anni.
  • w2 – L’Education Portal approfondisce la microbiologia di Yersinia pestis, includendo video e quiz.
  • w3 – Potete anche avere maggiori informazioni sulla peste a Londra dal Museum of London.

Resources

  • Il gioco Plague Inc., sviluppato in collaborazione con la Wellcome Trust, è un insieme di strategia e simulazione realistica disponibile per cellulari e PC. Come agente patogeno, dovete continuamente evolvere per diventare una pestilenza globale.
  • La peste è un’infezione zoonotica, trasmessa dagli animali all’uomo. Potete scoprire di più su come gli agenti infettivi possono evolversi nel n. 27 di Science in School.

Author(s)

La Dott.ssa Kirsten Bos è ricercatrice post-dottorato all’Istituto di Archeologia Biologica dell’Università di Tubinga (University of Tubingen’s Institute for Biological Archeology), dove studia la genetica delle malattie antiche. Kirsten ha ricevuto il PhD dalla McMaster University in Canada per il suo lavoro di ricerca sulla genetica della Peste Nera.


Review

Questo articolo si presta a un apprendimento interdisciplinare. Gli insegnanti di scienze possono utilizzare questo articolo come base per progetti in materie quali biologia molecolare, biochimica del DNA o microbiologia, e collegare anche elementi di bioinformatica.

Questo articolo può essere utilizzato con gli studenti per una discussione sulla trasmissione, diffusione ed evoluzione di alcune malattie infettive come la Peste Nera. Gli studenti apprenderanno l’attuale ricerca sulla biologia di Y. pestis e l’entità delle infezioni di questo batterio ogni anno in Europa e nel mondo, e potranno confrontare queste informazioni con la storia della Peste Nera.

L’articolo può anche essere utilizzato per iniziare un progetto che analizza la struttura del dente umano e come sia utilizzato per l’estrazione del DNA, così come le tecniche impiegate per confrontare frammenti moderni e antichi di DNA di Y. pestis e altri batteri con il DNA umano. Un’attività più affascinante potrebbe essere chiedere agli studenti di formulare ipotesi sul futuro di questa ricerca e, in particolare, sulla sua utilità nell’aiutarci a comprendere i cambiamenti in alcuni nostri geni.


Marina Minoli, esperta didattica presso Agora University Active Science, Italia




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