"Микробные Помпеи" тысячелетнего скелета помогут стоматологам современности

Зубы с древним налётом. Череп человека был найден во время раскопок на территории средневекового кладбища немецкого города Далхейм

(фото Christina Warinner).

Процесс выделения древней ДНК из зубного камня

(фото Christina Warinner).

Применение красителя позволяет увидеть древнюю ДНК (синий цвет). Изображение увеличено в 630 раз

(фото Christina Warinner).

Автор исследования Кристина Уориннер

(фото Christina Warinner).

"Микробные Помпеи" были обнаружены на зубах тысячелетнего человеческого скелета. Так же, как вулканический пепел сохранил тела граждан древнего римского города, зубной налёт законсервировал бактерии и частицы пищи на зубах скелета.

Исследователи проанализировали зубной налёт, обнаруженный в ротовой полости скелетов, захороненных на средневековом кладбище немецкого города Далхейм. Они выяснили, что рот человека тех веков был домом для многих бактериальных захватчиков, вызывающих болезни дёсен у современного человека.

Зубы с древним налётом. Череп человека был найден во время раскопок на территории средневекового кладбища немецкого города Далхейм
(фото Christina Warinner).

Открытие этих микроорганизмов также позволило учёным понять зубную гигиену и диету наших предков. Так что зубной налёт, может, и является злейшим врагом стоматологов, но для антрополога он − своеобразная капсула времени, в которой даже после смерти человека сохраняются бактерии, микробиомы и остатки пищи.

Бактерии оказываются в липкой ловушке из частиц пищи и другого мусора, и с течением времени содержащийся в слюне фосфат кальция (тот же минерал содержится в костях и зубах) превращает налёт в зубной камень.

Процесс выделения древней ДНК из зубного камня
(фото Christina Warinner).

"Понятно, что вряд ли средневековый человек чистил зубы часто, если вообще чистил, – рассказывает руководитель исследования Кристина Уориннер (Christina Warinner), антрополог из Цюрихского университета в Швейцарии. – Мы знали, что в зубном камне остаются микроскопические частички пищи и прочий мусор, но не были уверены, что биомолекулы настолько хорошо сохраняются".

В рамках научной работы Уориннер и её коллеги изучили последовательности ДНК, сохранившиеся в зубном камне, с помощью быстрого способа секвенирования, известного как "метод дробовика". Команде удалось реконструировать геном крупного бактериального патогена и восстановить некоторые молекулы пищи.

ДНК пищевых продуктов свидетельствовало об употреблении человеком свинины, баранины, пшеницы и овощей, похожих на капусту. Исследователям также удалось обнаружить гранулы крахмала, которые указывают на то, что в рационе присутствовали зерновые и горох или фасоль.

Применение красителя позволяет увидеть древнюю ДНК (синий цвет). Изображение увеличено в 630 раз
(фото Christina Warinner).

"Удивительно, но почти все эти продукты вы найдёте сегодня в любом немецком ресторане", – говорит Уориннер.

Также исследователи обнаружили, что ротовая микробиома древнего человека содержала базовый генетический механизм устойчивости к антибиотикам еще за восемь веков до их изобретения в 1940-м году.

Люди, чьи останки были найдены в Далхейме, накапливали этот зубной налёт в течение многих лет или даже десятилетий − и у многих из них заметны признаки заболеваний пародонта и кариеса. В то время, как у нескольких скелетов зубы были поразительно здоровыми для того времени, большинство пожилых людей, очевидно, потеряли свои зубы из-за стоматологических заболеваний.

Воспаления пародонта современного человека чаще всего вызывается микробами видов Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia,Treponema denticola и Filifactor alocis. Все эти микробы были обнаружены на зубах скелетов со стоматологическими заболеваниями.

Автор исследования Кристина Уориннер
(фото Christina Warinner).

Как правило, заболевания пародонта вызываются инфекциями или воспалениями десны или кости. По данным центра по контролю и профилактике заболеваний США, около 47% взрослых в возрасте старше 30 лет страдают от какой-либо формы заболевания дёсен. Тяжёлая форма болезни пародонта связана с различными системными заболеваниями, в том числе сердечнососудистой системы, болезни лёгких и диабета II типа.

"Приматов и других диких животных редко настигают болезни ротовой полости, – говорит Уориннер. – Так что возникает вопрос: что же в людях позволяет этим патогенам развиваться?"
Учёные предполагают, что во всём виноваты диета и образ жизни современного человека. Однако команда Уориннер планирует проанализировать и более древние останки, чтобы выявить точные причины этих мучительных болезней.

Подробности исследования были опубликованы в издании Nature Genetics.

Также по теме:
В Болгарии обнаружены два скелета беззубых вампиров
Изучена ДНК чумной палочки, погубившей половину населения Европы
В Судане обнаружен христианский склеп с семью мумиями
На "родине" Баскервилей обнаружено захоронение бронзового века
Рядом с галереей Уффици найдены средневековые скелеты
Археологи раскопали самое древнее военное поселение викингов