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Es war tatsächlich die Pest

Tübinger Forscher enträtseln Pest-Erreger

Das Bakterium „Yersinia pestis“ war Ursache der mittelalterlichen Seuche. Das zeigten die Tübinger Forscherin Verena Schünemann und die kanadische Paläoanthropologin Kirsten Bos an Skeletten eines Londoner Pest-Friedhofs.

31.08.2011

Von Angelika Bachmann

Tübingen. Der „Schwarze Tod“ ist bis heute die wohl verheerendste Epidemie in der Menschheitsgeschichte. Innerhalb von nur fünf Jahren starb im 14. Jahrhundert ein Drittel aller Europäer an der Pest – oder an dem, was Pest genannt wurde. Denn bislang war nicht geklärt, welcher Erreger für die Seuche verantwortlich war. Vor allem in den letzten zehn Jahren wurde in der Wissenschaft darüber debattiert, ob es sich tatsächlich um das noch heute als Pest-Erreger bekannte Bakterium „Yersinia pestis“ handelte. Oder war es ein anderer Erreger, etwa das Milzbrand-Bakterium oder das Ebola-Virus, das die Menschen massenhaft dahinraffte?

Skelette lagern im Londoner Museum

Die Tübinger Wissenschaftlerin Verena Schünemann hat alle Veröffentlichungen in dieser Debatte verfolgt. Mit dem Jahr für Jahr wachsenden Interesse reifte ihr Entschluss: Sie wollte den endgültigen Nachweis in dieser Debatte führen. Das Instrumentarium dafür stand ihr am Tübinger Institut für naturwissenschaftliche Archäologie zur Verfügung. Dort arbeitet die 31-jährige Wissenschaftlerin derzeit an ihrer zweiten Promotion – in naturwissenschaftlicher Archäologie. Den Doktor-Titel in Biochemie trägt sie bereits seit 2010.

Die jetzt veröffentlichte Arbeit entstand in Kooperation mit der kanadischen Paläoanthropologin Kirsten Bos, die ebenfalls über die Pest-Epidemie forscht. Die Proben für ihre Analysen erhielten Schünemann und Bos vom Museum of London. In der britischen Hauptstadt gibt es einen der besterhaltenen Pestfriedhöfe in ganz Europa, den Friedhof East Smithfield. Dieser wurde 1348 angelegt, um die Tausende von Pestopfern in Massengräbern zu bestatten. Während der ersten Pestwelle starben in London täglich etwa 200 Menschen. Nach 1350 wurde auf dem East Smithfield niemand mehr bestattet. Wer dort begraben liegt, ist mit ziemlicher Sicherheit an der Pest gestorben, so Schünemann.

Ende der 1980er Jahre machten Archäologen des Museum of London auf dem Friedhof eine Grabung. Zahlreiche Skelette lagern seither in den Magazinen des Londoner Museums. 109 dieser Skelette hat Kirsten Bos auf den Pest-Erreger untersucht – und sie auch bei einigen gefunden. Der endgültige Nachweis allerdings, dass dieser Erreger nicht von einer neuzeitlichen Verunreinigung stammt, der oblag nun Verena Schünemann.

Bereits in früheren Arbeiten haben Wissenschaftler an den Überresten von Pest-Leichen den Erreger „Yersinia pestis“ nachgewiesen. Zweifel hätten aber vor allem deswegen bestanden, weil sich der Erreger heutzutage, auch ohne medizinische Behandlung, weitaus weniger aggressiv verhält und weniger tödlich ist als zu Zeiten der großen Pest-Welle, so Schünemann. Möglich wäre deshalb auch gewesen, dass es sich bei den gefundenen Fragmenten um neuzeitliche Verunreinigungen, etwa mit DNA von Bodenbakterien, handelte.

Für ihre Analyse verwendete Schünemann Material aus fünf Zähnen von positiv getesteten Skeletten. Schünemann sägte die Zähne auf, um an die innenliegende Zahnhöhlen heranzukommen. Das Zahnmaterial dort ist wie in einem Kokon geschützt und nicht durch Bodenbakterien verunreinigt. Dort entnahm Schünemann Proben, das sie nun genetisch analysierte.

Hierfür stand ihr in Tübingen außergewöhnliches Instrumentarium zur Verfügung: Der Leiter ihrer Arbeitsgruppe, Johannes Krause, hat eine spezielle Technik zur Erbgut-Analyse entwickelt. „Molekulares Angeln“ nennt es Verena Schünemann. Diese Technik ermöglicht, nach ganz speziellen Erbgut-Fragmenten zu suchen und, bei archäologischen Arbeiten, neuzeitliche Verunreinigungen ausschließen. „Die DNA nimmt im Laufe der Zeit durch die Lagerung und die Alterung im Boden Schaden“, erklärt Schünemann. Mit der Tübinger Methode kann man diese Schadensmuster identifizieren und genau nach diesen Fragmenten suchen. Dadurch ist ausgeschlossen, dass es sich um moderne DNA handelt.

Für eine solche Analyse braucht man neben der entsprechenden Technik auch Labore und einen Reinst-Raum – das alles steht den naturwissenschaftlich arbeitenden Archäologen in Tübingen zur Verfügung, seit sie 2006 in die sanierte alte Kinderklinik gezogen sind. Die Erreger-Bruchstücke, mit denen Schünemann arbeitet, sind biologisch schon lange nicht mehr aktiv. „Da passiert nichts mehr“, sagt die Forscherin lachend. Für Analysen mit echten Pest-Erregern bräuchte man Labore mit hohen Sicherheitsstufen.

Aus dem Zahn-Mehl extrahierte Schünemann Bruchstücke des Pest-Erregers. Diese Fragmente wurden molekular angereichert und auf modernsten Sequenzier-Maschinen entschlüsselt. Die so erhaltenen kurzen Fragmente wurden mithilfe bioinformatischer Programme wie bei einem großen Erbgut-Puzzle, zu einer langen Ring-Genom-Sequenz zusammengesetzt. Das entspricht zwar nur einem kleinen Teil des Erbguts des damaligen Pest-Erregers – allerdings einem wichtigen. Denn dieser Teil enthält die Gene, die für die Schädlichkeit und Tödlichkeit des Erregers verantwortlich sind.

Mit der Analyse von Schünemann und Bos steht nun fest: Das mittelalterliche Pest-Bakterium war dasselbe wie das heutige. Dass die Seuche heute weniger virulent ist als noch im Mittelalter kann – neben dem medizinischen Fortschritt – noch andere Gründe haben, sagt Schünemann. Es könnten sich Resistenzen bei den übertragenden Insekten gebildet haben. Oder vielleicht auch beim Menschen.

Interessant fände Schünemann nun, zu wissen, wie es bei den Pest-Seuchen aussah, die noch weiter zurückliegen. Allerdings war damals die Krankheitsbezeichnung damals noch viel unspezifischer. Schünemann: „Damals hat man fast jede Krankheit ,Pest? genannt.“

Erforscht die Ursache der mittelalterlichen Pest-Epidemie: Verena Schünemann. Bild: Faden

Sechs von unzähligen Opfern des Schwarzen Todes: Das Bild entstand bei Grabungen auf dem Londoner Friedhof East Smithfield. Von dort stammen auch die Knochenproben, die jetzt zur Identifizierung des Pest-Erregers führten. Bild: Museum of London

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Erstellt:
31. August 2011, 12:00 Uhr
Aktualisiert:
31. August 2011, 12:00 Uhr
zuletzt aktualisiert: 31. August 2011, 12:00 Uhr

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