24.02.2014

Древний зубной камень рассказал о тысячелетних ротовых инфекциях

Оказалось, что зубной камень прекрасно хранит ДНК, по которой можно довольно подробно определить, что за бактерии жили у нас во рту тысячу лет назад и что мы в то время ели, пишет Phys.Org.

Мы знаем, что информацию о том, как жили, как выглядели и чем болели древние люди и животные, можно получать не только по внешнему строению останков и прочих крупных палеонтологических находок, но и непосредственно из ДНК, которая остаётся в костях. Однако, как оказалось, кости не единственный ресурс ДНК; есть ещё зубной камень, который может много рассказать о том, что люди ели раньше и какие бактерии жили у них во рту.

Проверкой ДНК в зубном камне человеческих останков занималась группа из 32 учёных под руководством исследователей из университетов Копенгагена (Дания), Цюриха (Швейцария) и Йорка (Великобритания). Зубной камень состоит из бактерий и остатков пищи, законсервированных на поверхности зубов с помощью солей кальция, железа и фосфора; как выяснили авторы работы, ДНК в зубном камне сохраняется лучше, чем в костях, поэтому такие исследования могут быть весьма и весьма информативны. По словам Кристины Уорринер (Christina Warinner) из Цюрихского университета, это едва ли не единственный случай, когда из столь малого количества материала удалось извлечь так много информации.

Конечно, сведения эти довольно специфичны и касаются они большей частью бактерий микрофлоры рта. Однако вряд ли стоит объяснять, насколько распространены болезни зубов и дёсен: от периодонтита и его последствий разной степени тяжести страдают до 10% землян. Бактерии рта могут провоцировать хроническое воспаление, которое, конечно, ни к чему хорошему не приводит, и потеря зубов — ещё не самое плохое, что может случиться: считается, что периодонтит может быть связан с сердечно-сосудистыми и лёгочными болезнями и с диабетом второго типа.

Однако такого рода инфекции слизистой рта встречаются у людей, домашних животных и зверей из зоопарков, но не у диких животных. Из-за этого долгое время считалось, что это следствие человеческого образа жизни: мы организовали себе искусственную среду обитания, которая повлияла на состав микрофлоры рта (под средой обитания тут следует понимать как «обычную экологию», так и пищу, которую мы едим, а также наш образ жизни).

Однако анализ тысячелетней ДНК в зубных камнях показал, что в то время на наших зубах жили те же бактерии, что и сейчас, несмотря на все перемены в рационе и гигиене. Более того, как пишут исследователи в Nature Genetics, у этих бактерий уже был весь тот генетический аппарат, который в ХХ веке пригодился им для борьбы с антибиотиками. (Это ещё раз подтверждает известную теорию о том, что эволюция скорее тасует уже существующие гены, переключает их активность и вносит в них незначительные модификации, нежели создаёт новые гены с нуля).

Учёным удалось определить несколько десятков условно-патогенных микробов и более двухсот бактериальных белков, которые вместе с набором человеческих белков указали на довольно древний возраст иммунно-бактериальных взаимоотношений, сложившихся в слизистой рта.

Что же до еды, то по ДНК удалось определить, например, что рацион древних людей включал в себя овощи. Разумеется, вряд ли стоит удивляться тому, что овощи ели уже тысячу лет назад, но об этом до сих пор можно было судить по косвенным свидетельствам: тысячелетних овощей учёные в руках никогда не держали, даже хотя бы в виде овощной ДНК.

Однако ещё раз повторим, что эта работа замечательна не столько конкретными данными о бактериях и овощах, сколько демонстрацией молекулярно-исторического (если можно так выразиться) потенциала зубного камня. И теперь молекулярные биологи наверняка будут буквально рвать его из рук палеонтологов, чтобы выяснить как можно больше о том, что люди в прошлом ели и чем болели.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. compulenta.computerra.ru