Un equipo de investigadores ha recuperado microbiomas notablemente conservados de dos dientes de 4.000 años de antigüedad encontrados en una cueva de piedra caliza irlandesa. A través del análisis genético, estos microbiomas han revelado cambios significativos en el microambiente bucal desde la Edad del Bronce hasta nuestra era actual.
Cambios históricos en los microbiomas orales humanos.
Ambos dientes pertenecían al mismo individuo masculino, lo que ofrece no sólo un vistazo a su salud bucal sino también a los cambios históricos más amplios en los microbiomas bucales humanos.
El equipo, liderado por Trinity College de Dublínen colaboración con arqueólogos del Universidad Tecnológica del Atlántico y el Universidad de Edimburgoidentificó múltiples bacterias asociado con la enfermedad de las encías.
Además, los dientes proporcionaron el primer genoma antiguo de alta calidad de estreptococo mutans — una bacteria principalmente responsable de las caries.
Reconstrucción de microbiomas orales
Según los expertos, mientras S. mutans Aunque es muy común en las bocas modernas, es excepcionalmente raro en el registro genómico antiguo. Su escasez en muestras antiguas podría deberse a su naturaleza productora de ácido, que no sólo provoca caries sino también la degradación del ADN, que impide que la placa se fosilice.
Aunque la mayoría de los microbiomas orales antiguos se extraen de la placa fosilizada, los investigadores ahora lograron reconstruirlos directamente a partir del material del diente.
la escasez de S. mutans en muestras antiguas también podría atribuirse a una falta histórica de entornos adecuados para nuestras especies amantes del azúcar.
El registro arqueológico muestra un aumento de las caries dentales tras la llegada de la agricultura de cereales hace miles de años, con un aumento más pronunciado en los últimos siglos coincidiendo con la introducción generalizada de alimentos azucarados.
Lo que revelaron los dientes
El dientes analizados fueron descubiertos dentro de una colección de esqueletos más grande en la cueva Killuragh en el condado de Limerick, y fueron excavados por el difunto Peter Woodman de Universidad de corcho. A pesar de la evidencia de caries dental avanzada en otros dientes dentro de la cueva, los dientes bajo estudio no mostraron caries visibles.
Sin embargo, un diente reveló una cantidad significativa de S. mutans ADN, lo que indica un desequilibrio drástico en la comunidad microbiana oral.
“Nos sorprendió mucho ver una abundancia tan grande de S. mutans en este diente de 4.000 años de antigüedad. Es un hallazgo notablemente raro y sugiere que este hombre tenía un alto riesgo de desarrollar caries justo antes de su muerte”, dijo la autora principal del estudio, Lara Cassidy, profesora asistente de genética y microbiología en TCD.
Un análisis más detallado reveló la virtual ausencia de otras especies de estreptococos en el diente, lo que sugiere una alteración en el equilibrio natural del microbioma oral, con S. mutans superando a otros estreptococos y provocando una predisposición a las enfermedades.
La hipótesis del microbioma en desaparición
El estudio también respalda la hipótesis del “microbioma en desaparición”, que postula que los microbiomas modernos son menos diversos que los de nuestros antepasados, lo que potencialmente afecta la salud humana.
Los investigadores descubrieron cepas muy divergentes de Tannerella forsythiauna bacteria implicada en la enfermedad de las encías, dentro de la muestra antigua.
“Estas cepas de una sola boca antigua eran genéticamente más diferentes entre sí que cualquier par de cepas modernas en nuestro conjunto de datos, a pesar de las muestras modernas derivadas de Europa, Japón y Estados Unidos”, dijo la autora principal Iseult Jackson, candidata a doctorado en Trinidad. “Esto representa una gran pérdida de diversidad y debemos comprenderla mejor”.
Cambios dramáticos en el microambiente bucal.
El estudio destaca cambios dramáticos en el microambiente bucal a lo largo de siglos, con un solo linaje de T. forsythiSe está volviendo dominante en todo el mundo durante los últimos 750 años debido a la selección natural.
“Durante los últimos 750 años, un solo linaje de T. forsitia se ha vuelto dominante en todo el mundo. Este es el signo revelador de la selección natural, donde una cepa aumenta rápidamente en frecuencia debido a alguna ventaja genética que posee sobre las demás. T. forsitia Las cepas de la era industrial en adelante contienen muchos genes nuevos que ayudan a las bacterias a colonizar la boca y causar enfermedades”, explicó Cassidy.
Dramática evolución de las bacterias que causan enfermedades.
“S. mutans También ha experimentado expansiones de linaje recientes y cambios en el contenido de genes relacionados con la patogenicidad. Estos coinciden con el consumo masivo de azúcar de la humanidad, aunque descubrimos que los modernos S. mutans Las poblaciones se han mantenido más diversas, con profundas divisiones en la S. mutans árbol evolutivo anterior al genoma de Killuragh”.
Estos hallazgos resaltan la dramática evolución de las bacterias que causan enfermedades desde la Edad del Bronce hasta el presente, influenciadas significativamente por los cambios culturales en la era industrial, y ofrecen conocimientos profundos sobre la historia de la salud bucal y las intrincadas relaciones entre dietamicrobiomas y evolución humana.
El estudio se publica en la revista. Biología molecular y evolución.
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2024-03-30 18:16:32
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