Een oud Erysipelothrix rhusiopathiae-genoom teruggevonden in 1400 jaar oude menselijke overblijfselen in de Noordelijke Kaukasus

Oude aanwijzingen uit de botten van een kind

In een bergbegraafplaats in de Noordelijke Kaukasus leverde het skelet van een 10–11 jaar oud meisje, dat ongeveer 1.400 jaar geleden overleed, een onverwacht verhaal op. Haar beschadigde wervelkolom leek op het eerste gezicht op klassieke tuberculose. Maar door microscopische sporen van DNA uit haar tanden te lezen, ontdekten wetenschappers een andere schuldige: een weinig bekende dierlijke bacterie die mensen en vee nog steeds infecteert. Dit werk laat zien hoe oud DNA diagnoses uit het verre verleden kan herschrijven en het lange verleden van moderne ziekten kan verhelderen.

Leven en dood in een vroeg‑middeleeuwse veeteeltgemeenschap

Het meisje, onder archeologen bekend als Sk213, werd begraven in een eenvoudige grafkuil nabij het huidige dorp Zayukovo in de Noordelijke Kaukasus. Haar gemeenschap, de Alanen, hield zich bezig met landbouw en veeteelt en hield runderen, schapen, geiten, paarden en varkens. Radiokoolstofdatering situeerde haar overlijden tussen 574 en 668 na Christus. Grafgiften waren schaars: slechts één bronzen oorbel. Dat, samen met de eenvoudige kuilbegrafenis, suggereert dat ze uit een lagere sociale klasse kwam en waarschijnlijk hielp met alledaagse taken die haar in nauw contact brachten met dieren en dierlijke producten.

Botten die op tuberculose leken

Zorgvuldig onderzoek van Sk213’s skelet toonde dramatische ziekten in het midden van haar wervelkolom en aangrenzende ribben. Meerdere thoracale wervels vertoonden gebieden waar bot was ‘opgegeten’, andere waren misvormd of deels vernietigd, en fijne lagen nieuw bot bedekten de binnenkant van meerdere ribben. Voor specialisten lijkt dit patroon sterk op spinale tuberculose, een chronische infectie die bot langzaam wegvreet en uiteindelijk verlammen of de dood kan veroorzaken. Op die grond wees een eerste paleopathologische diagnose in de richting van tuberculose, een bekende plaag in vroegere populaties.

DNA‑verrassingen in oude tanden

Om die diagnose te toetsen boorde het team in twee van het meisje’s tanden en won pulpstof, weefsel dat tijdens het leven rijkelijk doorbloed werd en een uitstekende val voor bloedgedragen microben vormt. Met high‑throughput sequencing catalogueerden ze alle aanwezige DNA‑fragmenten en vergeleken die met moderne databanken. Verrassend genoeg vonden ze vrijwel geen genetische sporen van tuberkelbacillen. In plaats daarvan kwamen veel sequenties overeen met Erysipelothrix rhusiopathiae, een bacterie die tegenwoordig bij mensen erysipeloid veroorzaakt en bij varkens en wilde zwijnen varkens‑erysipelas.

Aanvullende tests bevestigden dat het bacteriële DNA echt oud was: de fragmenten waren erg kort en droegen chemische beschadigingspatronen die kenmerkend zijn voor eeuwenoud materiaal. Dezelfde stam verscheen onafhankelijk in beide tanden, wat aangeeft dat deze microbe tijdens leven in de bloedbaan van het meisje circuleerde en niet later via de bodem is gecontamineerd. Bij moderne patiënten wordt het aantreffen van deze bacterie in het bloed geassocieerd met een ernstige, soms dodelijke, systemische infectie.

Een langlevende tak die mensen en varkens verbindt

Met behulp van de oude DNA‑fragmenten reconstrueerden onderzoekers een bijna volledig bacterieel genoom, dat ze ERA_01 noemden. Ze vergeleken ERA_01 vervolgens met meer dan 500 moderne genomen uit dezelfde bacteriegroep, veelal geïsoleerd uit varkens en wilde zwijnen wereldwijd. ERA_01 viel duidelijk binnen een grote tak die tegenwoordig in Europa en Azië domineert. De nauwste bekende verwanten zijn recente stammen uit wilde zwijnen in Zweden en fokvarkens in Europa, wat suggereert dat deze ziekte‑lijn al minstens 1.400 jaar in dieren circuleert en af en toe naar mensen overspringt.

Genetisch droeg ERA_01 de meeste dezelfde genen die moderne stammen virulent maken, waaronder een belangrijk oppervlakte-eiwit dat de bacterie helpt aan gastheerweefsels te hechten en te voorkomen dat immuuncellen haar opeten. Het droeg ook genetische aanwijzingen voor resistentie tegen vancomycine, een krachtig antibioticum, wat toont dat deze eigenschap verre predates het moderne geneesmiddelengebruik. Verschillen in een cluster van genen die “serotypen” definiëren suggereren dat de oude stam typisch kan zijn geweest voor wilde dieren, consistent met infectie door contact met gejaagde of gehouden zwijnen of varkens.

Oudere ziekten herdenken met nieuwe instrumenten

Sk213’s beschadigde wervelkolom weerspiegelt waarschijnlijk nog steeds een ernstige, langdurige infectie; tuberculose of verwante bacteriën kunnen mogelijk ook aanwezig geweest zijn. Maar de overvloed aan E. rhusiopathiae-DNA in haar tanden, gecombineerd met moderne klinische rapporten over deze microbe die botten en wervels aantast, maakt het waarschijnlijk dat erysipeloid — alleen of in combinatie met andere infecties — een belangrijke rol speelde in haar ziekte en vroege dood. Breder gezien toont deze studie hoe oud DNA verborgen spelers in oude ziekten kan onthullen en dat sommige dierlijke pathogenen die hedendaagse boeren en slachthuismedewerkers plagen, al sinds ten minste de vroege middeleeuwen samen met menselijke veeteeltgemeenschappen bestaan.

Bronvermelding: Kritsky, A.A., Berezina, N.Y., Ivanova, A.O. et al. An ancient Erysipelothrix rhusiopathiae genome recovered from 1400-year-old human remains in the Northern Caucasus. Sci Rep 16, 7097 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37742-1

Trefwoorden: oud DNA, zoonotische ziekte, erysipeloid, paleopathologie, middeleeuwse Kaukasus