Зубной камень помогает открывать историю прошлого

1 апреля 2014, 13:43

Международной команде ученых удалось исследовать «микробиологическую Помпею», которая сохранилась на зубах скелетов возрастом около 1000 лет. Ключом к открытиям стал зубной камень (налет), который сохранил бактерии и микроскопические частицы еды на поверхности зубов, тем самым став минеральной «могилой» для микробиомира.

Зубной камень помогает открывать историю прошлого

Исследовательская команда установила, что полость рта наших предков содержала в себе множество патогенов, а пародонтологические заболевания обуславливались теми же бактериями, что и сегодня, несмотря на кардинальную смену в диете и гигиене полости рта.

Также ученым удалось выяснить, что микробиомир полости рта уже содержал базовые генетические механизмы антибиотикорезистентности, что опережало примерно на 8 веков открытие первого антибиотика в 1940 году. Помимо информации о состоянии здоровья, исследователи смогли изъять «диетическую» ДНК из зубного камня, позволяющую установить компоненты диеты того времени, например овощи, которые имеют следы в археологических находках.

Проводимый в университете Цюриха, университете Копенгагена и университете Йорка данный анализ, первый в своем роде, микрофлоры полости рта далеких предков, объединил в себе работу 32 ученых в 12 институтах в 7 странах мира.

Исследование, опубликованное в Nature Genetics, сообщает, что кости достаточно быстро теряют молекулярную информацию при захоронении, в то время как зубной камень продолжает расти в полости рта и позволяет сохранять биологическую составляющую гораздо дольше. Это позволило ученым, во главе с Dr Christina Warinner, проанализировать ДНК, которая не была повреждена окружающей средой.

Получение ДНК таким образом считается по-настоящему революционным. Исследователям удалось реконструировать геном патогенной пародонтальной флоры, которая является первым генетическим доказательством заболеваний, полученным из зубного камня далеких предков.

Анализ такой информации требует невероятно сложной работы по сортированию и идентификации миллионов генетических последовательностей, как кусочков пазла, что позволит реконструировать сложную биологию микрофлоры полости рта древнего человека.

«Зубной камень – это окно в прошлое, которое может стать одним из самых хорошо сохранившихся свидетельств микробной флоры тысячелетия назад», - говорит профессор Christian von Mering, автор исследования и директор SIB Swiss Institute of Bioinformatics. Профессор Matthew Collins, университет Йорка, добавляет по этому поводу: «Мы знали, что зубной камень может сохранять микроскопические частицы пищи и других остатков, но уровень сохранения биомолекул – просто ошеломительный. Микрофлора замурована и сохранена в минеральном матриксе, микробиологической Помпеи».

Dr Warinner, университет Цюриха и университет Оклахомы, также высказывается: «Зубной камень служит в роли долгосрочного хранилища микрофлоры, а также в качестве ловушки для имевшейся диеты и следов окружающей среды. Это позволяет нам исследовать здоровье и болезни, а также восстанавливать индивидуальную историю жизни и род занятий человека. До этого момента нам еще никогда не удавалось добыть так много информации из такого малого образца».

Результаты исследования имеют множество применений для понимания эволюции микрофлоры полости рта и истоков заболевания пародонта. Заболевания тканей пародонта вызывают заметные изменения в прикусе и характеризуется хроническим воспаление, приводящим к потере зубов и костной ткани. Dr Enrico Cappellini из университета в Копенгагене, один из главных авторов исследования, описывает анализ зубного камня как «археологическое поле битвы на молекулярном уровне».

Сегодня средние тяжелые формы пародонтитов поражают около 10% всего населения планеты, что связывают с различными системными заболеваниями, включая сердечно-сосудистые, легочные, а также II типом диабета. Так как патология чаще наблюдается у людей, домашних животных и животных зоопарка, нежели у диких животных, у ученых складывается мнение, что заболевания полости рта напрямую являются результатом современной жизни человека.

«Мы узнали много нового о миграции, перемен в диете, здоровье и состоянии медицины, поэтому, можно предположить, что скоро многие археологи будут считать зубной камень более ценным источником информации, чем сами зубы», говорит Prof. Collins.

«Исследование микрофлоры помогает нам понять эволюционную историю зубов человека и заболеваний», - считает Prof. Frank Ruhli, основной автор исследования и глава центра эволюционной медицины в университете Цюриха. «Это очень полезно для современной медицины».

0 комментариев

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.

Войти или Зарегистрироваться