Primi dati molecolari sul complesso di specie umane del nematode Ascaris lumbricoides dell'età del bronzo e del ferro a Hallstatt, in Austria

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12055 (2023) Citare questo articolo

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Gli studi paleoparassitologici possono fornire preziose informazioni sulla comparsa, distribuzione ed eliminazione dei parassiti durante un particolare periodo del passato. Nelle miniere di sale preistoriche di Hallstatt, situate nelle Alpi austriache, le feci umane sono state conservate sotto sale. Lo scopo di questo studio era quello di recuperare il DNA antico di parassiti intestinali da questi coproliti. Complessivamente, 35 coproliti provenienti dalle miniere di sale di Hallstatt, risalenti rispettivamente alla fase mineraria dell'età del bronzo (1158–1063 a.C.) e alla fase mineraria dell'età del ferro (750–662 a.C.), sono stati analizzati mediante microscopia e metodi molecolari. Nel 91% dei campioni di coprolite, sono state rilevate uova di elminti trasmessi dal suolo (STH), vale a dire di Trichuris e/o Ascaris mediante microscopia ottica. Le uova di Ascaris erano eccezionalmente ben conservate. Per ulteriori analisi, il DNA è stato estratto dai campioni paleofecali e sono stati progettati primer specie-specifici mirati a diversi geni. Mentre l'amplificazione del DNA di Trichuris non ha avuto successo, i dati della sequenza del complesso delle specie A. lumbricoides sono stati ottenuti con successo da 16 coproliti di tre geni diversi, il gene mitocondriale della subunità 1 del citocromo c ossidasi (cox1), il gene mitocondriale del citocromo B (cytB) e il gene mitocondriale della subunità 1 del citocromo c ossidasi (cox1). Gene della subunità 1 della NADH deidrogenasi (nadh1). È importante sottolineare che questi includevano due sequenze di Ascaris da un coprolite dell'età del bronzo, che per quanto ne sappiamo sono i primi dati molecolari di questo genere di questo periodo.

Hallstatt è un piccolo villaggio situato in posizione idilliaca sull'omonimo lago nelle Alpi austriache orientali ed è uno dei siti archeologici più importanti del Vecchio Mondo essendo il sito tipo della prima età del ferro europea, il periodo di Hallstatt. La regione è un'area patrimonio mondiale dell'UNESCO e ospita una delle miniere di sale più antiche conosciute al mondo. L'estrazione del sale sotterranea su larga scala è testimoniata qui fin dal XIV sec. a.C. (età del bronzo). Nel mondo si conoscono solo quattro miniere di sale preistoriche: due di queste si trovano in Austria, a Hallstatt e Dürrnberg, la terza a Chehrabad, nell'Iran nordoccidentale, e la quarta a Duzdağı, nell'Azberbaijan1.

La paleoparassitologia è una disciplina relativamente giovane che consente di ricostruire la distribuzione geografica dei parassiti e dei loro ospiti nel tempo, rivelando così dati sulle migrazioni di popolazioni antiche, sulla domesticazione degli animali, sulle abitudini culturali, sull'igiene, sulle pratiche mediche e su altri aspetti della vita come l'igiene e la salute. gestione dei rifiuti2. Il pioniere della paleoparassitologia, Sir Marc Armand Ruffer, scoprì uova calcificate del trematode Schistosoma haematobium nei reni di due mummie egiziane datate tra il 1250 e il 1100 a.C.3. Nel 1944, Szidat riferì il rilevamento di uova di Trichuris trichiura, il tricocefalo umano, e di Ascaris lumbricoides, il verme tondo umano, in una mummia di palude proveniente da quella che allora era la Prussia orientale4 e nel 1960 Callen e Cameron pubblicarono un metodo per reidratare i pesci essiccati materiale antico utilizzando una soluzione acquosa di fosfato trisodico allo 0,5%5. Con questo metodo è stato possibile studiare anche i parassiti provenienti da materiali fecali antichi (coproliti). In Austria, i primi studi paleoparassitologici furono condotti all'inizio degli anni '70 sui coproliti delle antiche miniere di sale di Hallstatt e Dürrnberg, riportando il ritrovamento di uova di T. trichiura e A. lumbricoides6.

Lo scopo di questo studio era di recuperare il DNA antico di elminti intestinali da coproliti di diversi periodi temporali provenienti dalle antiche miniere di sale di Hallstatt. I grandi inventari organici (ad esempio strumenti, materiali di lavoro) scavati nelle aree minerarie sono ben studiati (tecnologia, analisi dei materiali)7, ma i dati molecolari sono ancora scarsi e aprono un grande potenziale. Per il presente studio, i coproliti sono stati ottenuti in condizioni sterili da diversi siti all'interno delle aree minerarie corrispondenti a diversi periodi di tempo e confrontati con il materiale archiviato. Sono stati progettati nuovi primer per amplificare brevi frammenti di tre geni marcatori mitocondriali per l'identificazione. Poiché il DNA antico è solitamente disponibile solo a concentrazioni estremamente basse8, sono stati selezionati marcatori mitocondriali come bersagli della PCR, essendo il DNA mitocondriale (mtDNA) presente in un numero di copie molto più elevato rispetto al DNA genomico.