Esplorare il record zooarcheologico nel tempo e nello spazio per il DNA di patogeni antichi

Perché le ossa animali antiche contano per la nostra salute

La maggior parte delle malattie infettive pericolose di oggi hanno origine animale o circolano ancora tra animali e persone. Eppure la nostra comprensione di come queste malattie siano emerse nel passato profondo è sorprendentemente sfocata. Questo studio si rivolge a un archivio insolito — migliaia di anni di ossa e denti animali — per chiedersi quali germi infettassero il bestiame e gli animali selvatici antichi, quanto si diffondevano e cosa ciò possa rivelare sulle radici profonde delle malattie zoonotiche moderne che saltano tra animali e umani.

Cacciare indizi nelle ossa sepolte

I ricercatori hanno raccolto 346 ossa e denti provenienti almeno da 328 individui, recuperati in 34 siti archeologici che si estendono dall’Europa all’Asia centrale e coprono circa gli ultimi 5800 anni, dal Neolitico al periodo medievale. La maggior parte dei campioni proveniva da animali domesticati come bovini, ovini, suini, caprini e cani, ma sono state incluse anche alcune specie selvatiche quando avevano un ruolo importante nelle economie del passato. Piuttosto che campionare a caso, il gruppo si è concentrato su ossa che mostravano segni visibili di malattia — come crescita ossea anomala, cavità o lesioni — e sui denti, che talvolta possono intrappolare tracce di infezioni trasmesse dal sangue.

Leggere le impronte genetiche nascoste

In laboratori puliti specializzati, il team ha perforato piccolissime quantità di polvere da ogni osso o dente ed estratto il DNA rimasto. Hanno quindi impiegato sequenziamento ad alta resa per catturare milioni di frammenti di DNA brevi da ogni reperto. Il DNA umano è stato filtrato e i frammenti genetici rimanenti sono stati confrontati con un ampio database di riferimento di batteri e altri microrganismi. Un insieme rigoroso di criteri — come i modelli caratteristici di danneggiamento del DNA antico e una copertura ampia attraverso il genoma di un microrganismo — ha aiutato a distinguere autentiche infezioni antiche dalla contaminazione moderna.

Germi antichi dal bestiame e dai loro vicini

Dei 346 reperti, 55 hanno fornito prove genetiche solide per almeno una specie batterica patogena o opportunistica, producendo 116 rilevamenti distinti di patogeni che rappresentano 29 tipi di microrganismi. Questi andavano da batteri noti per causare malattie, come Salmonella enterica, a microrganismi che normalmente vivono in modo innocuo nella bocca o nell’intestino ma che possono causare malattie in determinate condizioni. È importante notare che le ossa con lesioni visibili erano molto più propense a contenere DNA patogeno rispetto alle ossa apparentemente sane, dimostrando che un’attenta ispezione paleopatologica è un modo efficace per scegliere campioni promettenti. Il sito di Tilla Bulak nell’odierna Uzbekistan si è distinto: sebbene abbia fornito meno di un terzo di tutti i reperti, ha rappresentato più della metà delle rilevazioni riuscite di patogeni, suggerendo che sia le condizioni di sepoltura locali sia la pressione delle malattie nel passato influenzano ciò che sopravvive nel record.

Tracciare i parenti antichi dei patogeni moderni

Per due batteri associati al bestiame — Erysipelothrix rhusiopathiae, che infetta maiali, bovini e talvolta esseri umani, e Streptococcus lutetiensis, causa di mastite negli animali da latte — i ricercatori hanno recuperato sufficiente DNA per collocare gli ceppi antichi sugli alberi filogenetici evolutivi insieme ai genomi moderni. Un dente di bovino di circa 4000 anni dalla Russia conteneva uno ceppo di E. rhusiopathiae che si colloca su un ramo profondo dell’albero della specie, raggruppandosi con, ma distinto dalla, diversità moderna. Allo stesso modo, tre reperti di pecora e capra dell’età del Bronzo da Tilla Bulak hanno fornito genomi di S. lutetiensis che formano un compatto gruppo antico posizionato alla base delle linee odierne. Queste collocazioni supportano l’autenticità del DNA antico e mostrano che questi patogeni erano già diffusi e geneticamente diversi nelle mandrie preistoriche molto prima che fossero riconosciuti nella medicina veterinaria moderna.

Una nuova finestra sulla storia profonda delle malattie

Combinando la patologia delle ossa animali, l’archeologia e il DNA antico, questo studio dimostra che il record zooarcheologico può rivelare molto più della dieta e della domesticazione: può anche mappare la storia iniziale di infezioni che ancora oggi colpiscono umani e animali. Il lavoro conferma che le ossa visibilmente malate sono bersagli particolarmente ricchi per il DNA di patogeni e dimostra come anche genomi frammentari o a bassa copertura possano essere collocati nel più ampio panorama evolutivo. In questo modo apre una strada verso una prospettiva “One Health” estesa per millenni, in cui l’interazione a lungo termine tra persone, i loro animali e i microrganismi condivisi può essere tracciata nel tempo e nello spazio.

Citazione: W. Runge, A.K., Light-Maka, I., Massy, K. et al. Probing the zooarchaeological record across time and space for ancient pathogen DNA. Nat Commun 17, 3469 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71543-4

Parole chiave: DNA antico, zooarcheologia, malattie zoonotiche, patogeni del bestiame, One Health