Доисторические зубы помогли понять причину современного распространения кариеса

Обнаруженные во время двух раскопок в 1993 и 1996 годах зубы были среди нескольких человеческих зубов и других останков, найденных в известняковой пещере в графстве Лимерик в Ирландии, рассказывает CNN. Согласно статье, опубликованной в среду в журнале Molecular Biology and Evolution, оба взятых образца коренных зубов, датируемых между 2280 и 2140 годами до н.э., принадлежали одному и тому же человеку, жившему в бронзовом веке.

В одном зубе было обнаружено удивительное изобилие Streptococcus mutans (S. mutans), бактерий полости рта, вызывающих кариес. По словам Лары Кэссиди, старшего автора статьи и доцента кафедры генетики Дублинского Тринити-колледжа, эта бактерия встречается редко в древней геномной летописи, вероятно, потому, что она плохо сохраняется из-за своей кислотообразующей природы, которая вызывает кариес и деградацию ДНК в зубах.

Исследователи также полагают, что бактерии не так часто встречались в древних зубах, потому что рацион человека включал меньше рафинированного сахара и обработанных пищевых продуктов, чем потребляется сегодня, отмечает Лара Кэссиди. Значительный сдвиг в рационе питания произошел с появлением сельского хозяйства около 10 000 лет назад, но за последние несколько сотен лет произошли серьезные изменения в связи с популяризацией сахара, добавила она.

Неясно, почему бактерии на недавно обнаруженном зубе сохранились так хорошо, но Кэссиди подчеркивает, что вероятными факторами были прохладные и сухие условия пещеры.

В то время как полости наблюдались на других древних находках зубов, S. mutans был обнаружен лишь в очень небольших количествах в горстке останков, таких как более древний зуб эпохи неолита из юго-западной Франции (датируемый между 3400 и 2900 годами до н.э.) или жеваная смола из скандинавского мезолита (датируемый между 9890 и 9540 годами до н.э.). Согласно статье, наблюдения за полостями в других древних зубах стали более частыми после внедрения зернового земледелия, выращивания таких зерновых культур, как пшеница и ячмень.

Проанализировав бактерии, обнаруженные на зубах бронзового века, и сравнив их с современными образцами, исследователи обнаружили, что древнее эволюционное древо S. mutans было более сложным, чем первоначально предполагалось, и обнаружили, что черты древних бактерий, такие как вирулентность (способность причинять вред), эволюционировали параллельно с изменениями в организме человека. диета, включая популяризацию сахара и зерновых злаков, сказала Кэссиди.

“За последние несколько сотен лет произошло сумасшедшее количество изменений (в рационе питания человека), поэтому особенно важно понять, как это повлияло на микробиом (микроорганизмы, такие как бактерии, которые естественным образом живут на теле человека и внутри него), не только на микробиом полости рта, но и на микробиом кишечника. Просто помогите нам немного понять, почему определенные болезни стали настолько распространены среди западного населения или вестернизированных популяций за последние несколько столетий”, - добавила она.

По словам Кэссиди, на зубах бронзового века не было обнаружено никаких признаков кариеса, но если бы взрослый мужчина, которому они принадлежали, прожил немного дольше, обилие присутствующих бактерий говорит о том, что у него вскоре развились бы кариозные полости.

Два зуба также содержали ДНК-свидетельства таннереллы форзиции (T. forsythia), бактерии, вызывающей заболевания десен, которая чаще встречается в древних записях генома. Но исследователи обнаружили два различных штамма бактерий в зубах — сегодня обычно встречается только один штамм бактерий, что подразумевает, что древние микробиомы были гораздо более разнообразными, чем современные. Утрата биоразнообразия вызывает озабоченность, поскольку это может оказать негативное воздействие на здоровье человека, говорится в пресс-релизе Дублинского Тринити-колледжа.

По словам Кэссиди, на нескольких других зубах, найденных в пещере, были обнаружены признаки кариеса, но неизвестно, принадлежат ли эти останки тому же человеку или другим членам общины, поскольку они были найдены расчлененными, отделенными от других останков скелета. “Возможно, что на других зубах из его рта действительно были кариесы, или другие члены его общины страдали от стоматологических заболеваний”.

Анализ древних S. mutans показывает, что бактерия стала более распространенной в последние столетия из-за потребления сахара, что создало благоприятную среду обитания для этого вида во рту человека, добавила Кэссиди. По ее словам, понимание происхождения современных бактерий, вызывающих кариес, еще больше помогает ученым понять, как изменения в рационе питания могут повлиять на здоровье полости рта сегодня.

Анализ древних S. mutans в сравнении с современными S. mutans “выявил серьезные изменения за последние несколько сотен лет, связанные с увеличением потребления сахара” и подтверждает предыдущие исследования, которые выявили более высокие показатели кариеса после того, как рафинированный сахар стал широко доступен в 19 веке, отметила Луиза Хамфри, руководитель исследования в Центре исследований эволюции человека при Музее естественной истории в Лондоне.

“Микробиом полости рта имеет значение для многих областей здоровья человека и его болезней. Древние зубы могут помочь нам понять, как микробиота полости рта человека (ряд микроорганизмов) эволюционировала с течением времени и влияние этих изменений на здоровье человека в прошлом и сегодня”, - подчеркивает Хамфри.