Ein antikes Genom von Streptococcus pyogenes aus einer präkolumbischen bolivianischen Mumie

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Die meisten kennen Streptococcus pyogenes als Erreger der Streptokokken-Rachenentzündung und in seltenen Fällen als Verursacher von fleischfressenden Infektionen oder toxischem Schock. Diese Studie stellt eine überraschend einfache Frage mit weitreichenden Folgen: Wie lange lebt dieser Mikroorganismus schon mit uns, und wie sah er aus, bevor moderne Medizin und globale Reisen unsere Welt veränderten? Indem sie DNA aus einer präkolumbischen bolivianischen Mumie auslesen, rekonstruieren die Forschenden eines der ältesten bekannten Genome dieses Erregers und beleuchten damit antike Gesundheit, menschliche Wanderungen und die tiefen Wurzeln von Infektionskrankheiten.

Eine Mumie, ein Zahn und eine verborgene Infektion

Die Geschichte beginnt mit einem natürlich mumifizierten jungen Mann aus dem bolivianischen Hochland, bestattet zwischen 1283 und 1383 n. Chr., Jahrhunderte bevor Europäer die Amerikas erreichten. Seine Überreste gehören zu einer Museumsammlung in La Paz. Radiokarbondatierung bestimmten sein Alter, während chemische Signale in seinem Zahn eine maisreiche Ernährung und wenig Fleisch zeigten, konsistent mit einem sesshaften Bauernleben in großer Höhe. Wissenschaftler bohrten sorgfältig in einen seiner Zähne, zielten auf das Innere des Zahnpulps, wo einst Blut floss und wo im Körper zirkulierende Mikroben eingeschlossen und konserviert worden sein könnten.

Ein längst verlorener Mikroorganismus wird rekonstruiert

Aus dieser winzigen Probe extrahierte das Team sämtliche vorhandene DNA und sequenzierte sie ohne gezielten Nachweis bestimmter Organismen. Der Großteil des genetischen Materials stammte von Bakterien, darunter mehrere Arten, die Krankheiten verursachen können. Unter ihnen war Streptococcus pyogenes, der in ungewöhnlich hoher Konzentration für eine antike Probe nachgewiesen wurde. Mithilfe fortschrittlicher Assemblierungsverfahren setzten die Forschenden ein nahezu vollständiges Genom dieses Bakteriums zusammen, mit Qualitätsstandards, die denen moderner mikrobieller Genome ähneln. Sie bestätigten, dass die DNA subtile chemische Schädigungsmuster zeigte, wie sie nach Jahrhunderten der Bestattung zu erwarten sind, was ihre Authentizität als wirklich antik stützt.

Was der alte Stamm bewirken konnte

Mit dem Genom in der Hand verglichen die Autoren es mit einer großen globalen Sammlung moderner S.-pyogenes-Stämme. Der antike Mikroorganismus trägt viele der gleichen genetischen Werkzeuge, die heutigen Stämmen erlauben, sich im Rachen festzusetzen, dem Immunsystem zu entgehen und Gewebe zu schädigen, darunter die charakteristischen M- und T-Oberflächenproteine, eine schleimige Zuckerkapsel und starke zellauflösende Toxine. Sein genetisches Profil deutet darauf hin, dass es ein „Rachen-Spezialist“ war, also eher Pharyngitis als Hautinfektionen verursachte — was zu den kalten, trockenen und dicht besiedelten Bedingungen des Andenhochlands passt, die Strep-Rachen-Ausbrüche begünstigen. Interessanterweise trägt der Stamm auch Gene, die bestimmte Antibiotika aus der Zelle pumpen können, was darauf hindeutet, dass Resistenzmechanismen schon lange vor dem modernen Arzneimitteleinsatz existierten, vermutlich geprägt durch natürlichen Wettbewerb zwischen Mikroben.

Fehlende Toxine und ruhigere Epidemien

Trotz seines breiten Arsenals fehlt diesem antiken Stamm eine Reihe hochwirksamer Toxine, die in der Moderne mit Scharlach und schweren invasiven Erkrankungen assoziiert sind. Diese Toxine werden üblicherweise von Viren getragen, die sich in das bakterielle Genom einspalten. Der bolivianische Stamm enthält solche viralen Elemente, doch diese scheinen jene spezifischen Toxin-Gene nicht zu tragen. Das legt nahe, dass das Bakterium zwar durchaus krankheitsverursachend war, die explosiven, toxingetriebenen Krankheitsformen, vor denen wir heute zurückschrecken, möglicherweise erst später durch genetischen Austausch zwischen Bakterien und Viren verbreiteter wurden.

Eine tiefe Geschichte für einen vertrauten Erreger

Durch den Aufbau eines Stammbaums, der den antiken Stamm, seine nächsten Verwandten und verwandte Arten umfasst, schätzen die Forschenden, dass alle bekannten S.-pyogenes-Stämme einen gemeinsamen Vorfahren vor etwa 10.000 Jahren teilen, wobei die meisten modernen Linien sich erst in den letzten rund 5.500 Jahren diversifizierten, als menschliche Populationen wuchsen, sich verdichteten und vernetzten. Der bolivianische Stamm liegt an der Basis der heutigen Diversität und deutet auf Linien hin, die ausgestorben sein könnten oder noch nicht untersucht wurden. Für Laien lautet die Kernbotschaft: Strep-Rachen und verwandte Erkrankungen haben tiefe Wurzeln in der Menschheitsgeschichte, lange vor kolonialem Kontakt, und antike DNA kann zeigen, wie vertraute Mikroben sich parallel zu uns entwickelt haben und durch unsere sich ändernden Lebensweisen geformt wurden.

Zitation: Valverde, G., Sarhan, M.S., Cook, R. et al. An ancient genome of Streptococcus pyogenes from a pre-Columbian Bolivian mummy. Nat Commun 17, 4516 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71603-9

Schlüsselwörter: antike DNA, Streptococcus pyogenes, präkolumbische Amerikas, Mumien-Mikrobiom, Pathogen-Evolution