นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนได้ใช้ตัวอย่างอุจจาระจากส้วมไวกิ้ง เพื่อทำแผนที่ทางพันธุกรรมของปรสิตมนุษย์ที่เก่าแก่ที่สุดตัวหนึ่ง นั่นคือแส้แส้ การทำแผนที่สะท้อนให้เห็นถึงการแพร่กระจายทั่วโลกของปรสิตและการมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ที่ละเอียดอ่อนที่สามารถทำให้เรามีสุขภาพดีขึ้นและป่วยได้
นักวิจัยจาก Department of Plant and Environmental Sciences แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและ Wellcome Sanger Institute (สหราชอาณาจักร) ใช้ไข่ฟอสซิลที่มีอายุมากถึง 2500 ปีจากการตั้งถิ่นฐานของชาวไวกิ้งในเดนมาร์กและประเทศอื่นๆ การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของปรสิตที่เก่าแก่ที่สุดตัวหนึ่งที่พบในมนุษย์ นั่นคือพยาธิแส้
การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature Communicationsได้นำเสนอความรู้ใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับการพัฒนาของปรสิตและการแพร่กระจายก่อนประวัติศาสตร์ ความรู้นี้สามารถนำไปใช้เพื่อป้องกันการดื้อยาของปรสิตและการแพร่กระจายในอนาคต
การศึกษาชี้ให้เห็นว่ามนุษย์และปรสิตได้พัฒนาปฏิสัมพันธ์ที่ละเอียดอ่อนมาเป็นเวลาหลายพันปี โดยที่ปรสิตพยายาม “อยู่ภายใต้เรดาร์” เพื่อไม่ให้ถูกขับไล่ ซึ่งช่วยให้มีเวลามากขึ้นในการแพร่เชื้อสู่คนใหม่ จากการศึกษาอื่น ๆ เป็นที่ทราบกันดีว่าแส้แส้กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์และไมโครไบโอมในลำไส้ เพื่อประโยชน์ร่วมกันของทั้งโฮสต์และปรสิต
แม้ว่าหนอนแส้ ( Trichuris trichiura ) นั้นพบได้ยากมากในประเทศอุตสาหกรรม และส่วนใหญ่มักทำให้เกิดปัญหาเล็กน้อยในหมู่บุคคลที่มีสุขภาพดี แต่ปรสิตดังกล่าวคาดว่าจะส่งผลกระทบต่อผู้คนกว่า 500 ล้านคนในประเทศกำลังพัฒนา
“ในผู้ที่ขาดสารอาหารหรือมีภูมิคุ้มกันบกพร่อง พยาธิแส้สามารถนำไปสู่การเจ็บป่วยที่รุนแรงได้ การทำแผนที่ของแส้แส้ของเราและการพัฒนาทางพันธุกรรมทำให้ง่ายต่อการออกแบบยาต้านหนอนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการป้องกันการแพร่กระจายของปรสิตตัวนี้ในภูมิภาคที่ยากจนที่สุดในโลก” ศาสตราจารย์คริสเตียน คาเพล จากภาควิชาวิทยาศาสตร์พืชและสิ่งแวดล้อมของ UCPH กล่าว .
ขี้ส้วมฟอสซิลจากโคเปนเฮเกนและวิบอร์ก
ไข่ ไม่ใช่หนอน ทำให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบสารพันธุกรรมของพยาธิแส้ที่มีอายุนับพันปีได้ เนื่องจากไคตินที่มีความทนทานสูงในแคปซูลไข่ ทำให้ DNA ภายในของพวกมันได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีในขณะที่ฝังไข่ในดินชื้น
โดยการตรวจสอบตัวอย่างอุจจาระฟอสซิลซึ่งก่อนหน้านี้ถูกค้นพบในห้องน้ำของการตั้งถิ่นฐานของชาวไวกิ้งใน Viborg และโคเปนเฮเกน นักวิจัยได้แยกไข่ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ กรองออกจากอุจจาระ และทำการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมอย่างละเอียดซึ่งนักวิจัยได้ทำมาหลายปีแล้ว การศึกษาก่อนหน้า.
“เรารู้มานานแล้วว่าเราสามารถตรวจจับไข่ปรสิตที่มีอายุถึง 9000 ปีด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้ โชคดีสำหรับเรา ไข่ถูกออกแบบมาให้อยู่ในดินเป็นเวลานาน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม แม้แต่สารพันธุกรรมของปรสิตก็สามารถเก็บรักษาไว้ได้เป็นอย่างดี และไข่ที่เก่าแก่ที่สุดบางตัวที่เราสกัดจาก DNA บางส่วนนั้นมีอายุ 5,000 ปี การทำแผนที่จีโนมของไข่พยาธิตัวตืดอายุ 1,000 ปีที่ได้รับการอนุรักษ์อย่างดีในการศึกษาครั้งใหม่นี้ เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจมากทีเดียว” Christian Kapel อธิบาย
นักวิจัยได้ตรวจสอบตัวอย่างอุจจาระทางโบราณคดีจากหลายที่ ตัวอย่างทางพันธุกรรมโบราณเหล่านี้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับตัวอย่างร่วมสมัยที่ได้รับจากผู้ที่มีพยาธิแส้จากทั่วโลก การทำเช่นนี้ทำให้นักวิจัยได้ทราบถึงภาพรวมของจีโนมของหนอนและวิวัฒนาการเป็นเวลากว่าหมื่นปี
“ไม่น่าแปลกใจเลยที่เราเห็นได้ว่าพยาธิแส้ดูเหมือนจะแพร่กระจายจากแอฟริกาไปยังส่วนอื่นๆ ของโลกพร้อมกับมนุษย์เมื่อประมาณ 55,000 ปีก่อน ตามสมมติฐานที่เรียกว่า ‘ออกจากแอฟริกา’ เรื่องการอพยพของมนุษย์” Christian Kapel อธิบาย
สามารถอยู่ได้โดยไม่มีใครสังเกตเห็นในลำไส้เป็นเวลาหลายเดือน
พยาธิตัวตืดสามารถเติบโตได้ยาว 5-7 เซนติเมตร และมีชีวิตอยู่โดยไม่มีใครสังเกตเห็นในลำไส้ของบุคคลที่มีสุขภาพดีเป็นเวลาหลายเดือน ในช่วงเวลานี้มันวางไข่อย่างต่อเนื่องซึ่งถูกขับออกทางอุจจาระ ในผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ พยาธิแส้บสามารถทำให้เกิดโรคทางเดินอาหารได้หลากหลาย ภาวะทุพโภชนาการ และแม้กระทั่งชะลอการพัฒนาในวัยเด็ก
พยาธิจะถูกส่งผ่านทางอุจจาระ-ช่องปาก ซึ่งหมายความว่าไข่ปรสิตขนาดเล็กในดินสามารถแพร่กระจายไปยังน้ำดื่มหรืออาหารได้ หลังจากนั้นพวกมันจะถูกกินเข้าไปทางปากของเจ้าบ้านตัวใหม่
“ไข่วางอยู่บนพื้นดินและพัฒนาได้ประมาณสามเดือน เมื่อสุกแล้ว ไข่สามารถอยู่รอดในป่าได้นานขึ้น เนื่องจากพวกมันรอให้เจ้าบ้านตัวใหม่กินเข้าไป ซึ่งระบบย่อยอาหารของพวกมันจะฟักออกมา วงจรชีวิตทั้งหมดของพวกเขาถูกปรับให้อยู่รอดในดินได้นานที่สุด” Christian Kapel อธิบาย
ด้วยเหตุนี้ ปีทองของเวิร์มเหล่านี้ในส่วนของเราของโลกจึงเป็นช่วงที่สภาพห้องน้ำและห้องครัวของเรา รวมทั้งสุขอนามัยส่วนบุคคล แตกต่างไปจากปัจจุบันอย่างมาก
“ในยุคไวกิ้งและในยุคกลาง เราไม่มีสุขอนามัยที่ดีหรือมีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับทำอาหารและห้องสุขาที่แยกจากกันเป็นอย่างดี สิ่งนี้ทำให้หนอนแส้มีโอกาสแพร่กระจายได้ดีขึ้นมาก ทุกวันนี้หายากมากในส่วนอุตสาหกรรมของโลก โชคไม่ดีที่สภาพที่เอื้ออำนวยต่อการแพร่ระบาดยังคงมีอยู่ในภูมิภาคที่พัฒนาน้อยกว่าของโลก” Christian Kapel กล่าว
ข้อเท็จจริง:
การศึกษาครั้งใหม่นี้จัดทำแผนที่ทางพันธุกรรมในเชิงลึกและสมบูรณ์เป็นครั้งแรก จนถึงขณะนี้ รู้จักเพียงส่วนจำกัดของจีโนมเท่านั้น
ปรสิตแพร่กระจายจากแอฟริกาไปทั่วโลกพร้อมกับบรรพบุรุษของมนุษย์
เหนือสิ่งอื่นใด นักวิจัยได้เก็บตัวอย่างอุจจาระที่มีไข่พยาธิแส้จากการตั้งถิ่นฐานของชาวไวกิ้งในเดนมาร์ก ลัตเวีย และเนเธอร์แลนด์
ตัวอย่างทางพันธุกรรมในสมัยโบราณถูกนำมาเปรียบเทียบกับตัวอย่างร่วมสมัยจากผู้ที่มีพยาธิแส้จากหลายประเทศในแอฟริกา อเมริกากลาง เอเชีย และยุโรป
ศูนย์ควบคุมโรคแห่งสหรัฐอเมริกา (CDC) ประมาณการว่า 604-795 ล้านคนติดเชื้อ trichuriasis ทั่วโลก ที่มา: Pullan, RL, Smith, JL, Jasrasaria, R. & Brooker, SJ (2014) จำนวนการติดเชื้อทั่วโลกและภาระโรคของการติดเชื้อพยาธิในดินในปี 2553 ปรสิต เวกเตอร์ 7, 37.
การศึกษานี้นำโดย Department of Plant and Environmental Sciences แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน แผนกวิชาชีววิทยาสิ่งมีชีวิต และร่วมมือกับ Wellcome Sanger Institute (UK)
