Onderzoeken van het zooarcheologische archief door tijd en ruimte naar oud pathogeen-DNA

Waarom oude dierlijke botten van belang zijn voor onze gezondheid

De meeste gevaarlijke infectieziekten van vandaag kwamen oorspronkelijk van dieren of circuleren nog steeds tussen dieren en mensen. Toch is ons beeld van hoe deze ziekten in het verre verleden ontstonden opvallend vaag. Deze studie richt zich op een ongewone archiefbron — duizenden jaren aan dierlijke botten en tanden — om te vragen welke ziekteverwekkers oude vee- en wilde dieren besmetten, hoe wijdverspreid ze waren, en wat dat kan onthullen over de lange voorgeschiedenis van moderne zoönotische ziekten die tussen dieren en mensen overspringen.

Op zoek naar sporen in begraven botten

De onderzoekers verzamelden 346 botten en tanden van minstens 328 individuele dieren, opgegraven op 34 archeologische locaties die zich uitstrekken van Europa tot Centraal-Azië en ongeveer de afgelopen 5800 jaar bestrijken, van de Neolithische tot de Middeleeuwse periode. De meeste exemplaren kwamen van gedomesticeerde dieren zoals runderen, schapen, varkens, geiten en honden, maar ook enkele wilde soorten werden meegenomen wanneer ze een belangrijke rol in vroegere economieën speelden. In plaats van willekeurig te sampelen concentreerde het team zich op botten met zichtbare ziekteverschijnselen — zoals abnormale nieuwe botvorming, putjes of laesies — en op tanden, die soms sporen van bloedoverdraagbare infecties kunnen vasthouden.

Het lezen van verborgen DNA-vingerafdrukken

In gespecialiseerde schone laboratoria boorde het team kleine hoeveelheden poeder uit elk bot of elke tand en extraheerde welk DNA er nog aanwezig was. Vervolgens gebruikten ze hoogdoorvoersequencing om miljoenen korte DNA-fragmenten uit elk exemplaar vast te leggen. Menselijk DNA werd eruit gefilterd en de overgebleven genetische fragmenten werden vergeleken met een grote referentiedatabase van bacteriën en andere microben. Een streng stel criteria — zoals kenmerkende schadepatronen van oud DNA en brede dekking over het genoom van een microbe — hielp echte oude infecties te onderscheiden van moderne contaminatie.

Oude ziekteverwekkers van vee en hun buren

Van de 346 monsters leverden 55 sterke genetische aanwijzingen voor ten minste één pathogene of opportunistische bacteriesoort, wat resulteerde in 116 afzonderlijke pathogen «hits» die 29 soorten microben vertegenwoordigen. Deze liepen uiteen van bekende ziekteverwekkende bacteriën, zoals Salmonella enterica, tot microben die normaal gesproken onschuldig in mond of darm leven maar onder bepaalde omstandigheden ziekte kunnen veroorzaken. Belangrijk is dat botten met zichtbare laesies veel vaker pathogeen-DNA bevatten dan ogenschijnlijk gezonde botten, wat aantoont dat zorgvuldige paleopathologische inspectie een krachtige manier is om veelbelovende monsters te selecteren. De vindplaats Tilla Bulak in het huidige Oezbekistan viel op: hoewel die minder dan een derde van alle monsters leverde, was het verantwoordelijk voor meer dan de helft van de succesvolle pathogen-detecties, wat suggereert dat zowel lokale begrafenisomstandigheden als vroegere ziektedruk beïnvloeden wat in het archief bewaard blijft.

Het volgen van oude verwanten van moderne pathogenen

Voor twee vee-gerelateerde bacteriën — Erysipelothrix rhusiopathiae, dat varkens, runderen en soms mensen infecteert, en Streptococcus lutetiensis, een veroorzaker van mastitis bij melkvee — haalden de onderzoekers genoeg DNA naar boven om de oude stammen binnen evolutionaire stamboomstructuren naast moderne genomen te plaatsen. Een ongeveer 4000 jaar oude runder tand uit Rusland droeg een E. rhusiopathiae-stam die op een diepe tak van de soortboom valt, clustert met, maar verschilt van, moderne diversiteit. Evenzo leverden drie bronstijdmonsters van schapen en geiten uit Tilla Bulak S. lutetiensis-genomen op die een hechte, oude cluster vormen aan de basis van de hedendaagse lijnen. Deze plaatsingen ondersteunen de authenticiteit van het oude DNA en tonen aan dat deze pathogenen al wijdverspreid en genetisch divers waren in prehistorische kuddes, lang voordat ze in de moderne veterinaire geneeskunde werden herkend.

Een nieuw venster op de diepe geschiedenis van ziekte

Door dierlijke botpathologie, archeologie en oud DNA te combineren, laat deze studie zien dat het zooarcheologische archief veel meer kan onthullen dan alleen dieet en domesticatie: het kan ook de vroege geschiedenis van infecties in kaart brengen die mensen en dieren vandaag de dag nog aantasten. Het werk bevestigt dat zichtbaar zieke botten bijzonder rijke bronnen voor pathogeen-DNA zijn en demonstreert hoe zelfs fragmentarische, laagdekkende genomen in het bredere evolutionaire landschap kunnen worden geplaatst. Daarmee opent het een weg naar een “One Health”-perspectief dat millennia terugreikt, waarin de lange-termijn wisselwerking tussen mensen, hun dieren en hun gedeelde microben door tijd en ruimte kan worden gevolgd.

Bronvermelding: 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

Trefwoorden: oud DNA, zooarcheologie, zoönotische ziekten, pathogenen bij vee, One Health