Ein internationales Forscherteam hat entdeckt, ein " mikrobielle Pompeii ' auf die Zähne von Skeletten rund 1.000 Jahre alt erhalten. Der Schlüssel für die Entdeckung ist die Zahnstein (Plaque ), die Bakterien und mikroskopisch kleine Partikel von Lebensmitteln auf den Oberflächen der Zähne bewahrt , wodurch praktisch ein Mineral Grab microbiomes .
Das Forscherteam entdeckte, dass die alten menschlichen Mundhöhle führt zahlreiche opportunistische Infektionen und Parodontitis wird durch die gleichen Bakterien, heute wie in der Vergangenheit verursacht , trotz großer Veränderungen in der menschlichen Ernährung und Hygiene.
Die Forscher entdeckten , dass die alten menschlichen Mund microbiome bereits die grundlegende genetische Maschinerie für enthalten Antibiotikum Widerstand mehr als acht Jahrhunderte vor der Erfindung der ersten therapeutischen Antibiotika in den 1940er Jahren . Neben der Gesundheitsinformationen , erholte sich die Wissenschaftler Nahrungs DNA aus alten Zahnstein , die eine Identifizierung von Nahrungsbestandteilen , wie Gemüse, das nur wenige Spuren im archäologischen Befund zu verlassen.
Von der Universität Zürich, der Universität von Kopenhagen , und der University of York, diese bahnbrechende Analyse der alten mündlichen microbiome Ökologie und Funktion geführt haben, beteiligt die Beiträge von 32 Wissenschaftlern an zwölf Institutionen aus sieben Ländern .
Die in Nature Genetics veröffentlicht Forschung zeigt, dass im Gegensatz zu Knochen , die sich schnell verliert viel von seiner molekularen Informationen, wenn begraben , wächst Kalkül langsam im Mund und in den Boden in einem viel stabileren Zustand hilft es um Biomoleküle zu erhalten . So konnten die Forscher unter der Leitung von Dr. Christina Warinner , alter DNA , die nicht von der Beerdigung Umwelt beeinträchtigt wurde analysieren.
Sie wendeten Schrotflinte DNA-Sequenzierung , um Zahnstein zum ersten Mal . Sie rekonstruiert das Genom eines großen parodontalen Erreger und erzeugt möglicherweise die erste genetische Beweise für Nahrungs Biomoleküle aus alten Zahnstein wiederhergestellt werden.
Analyse dieser Fülle von Daten erforderlich Überwindung der Bioinformatik gewaltige Herausforderung, Sortierung und Identifizierung von Millionen von genetischen Sequenzen wie Puzzleteile , um die komplexe Biologie der alten mündlichen microbiome rekonstruieren.
" Zahnstein ist ein Fenster in die Vergangenheit und könnte sich herausstellen , um eine der am besten erhaltenen Aufzeichnungen von Menschen -assoziierten Mikroorganismen ", sagt Professor Christian von Mering, einer der Autoren der Studie und Gruppenleiter am SIB Schweizerisches Institut für Bioinformatik , der die bioinformatische Analyse Professor Matthew Collins, von der Universität York durchgeführt , sagte: " Wir wussten, dass Zahnstein erhalten mikroskopisch kleine Partikel von Lebensmitteln und anderen Schmutz , aber das Niveau der Erhaltung von Biomolekülen ist bemerkenswert ein microbiome begraben und in einer Mineral erhalten. Matrix , eine mikrobielle Pompeji. "
Dr. Warinner , der Universität Zürich und der Universität von Oklahoma , fügte hinzu: " Zahnstein wirkt sowohl als Langzeitreservoirder Mund microbiome und als Falle für Ernährung und Umwelt Schutt So können wir Gesundheit und Krankheit zu untersuchen . sowie rekonstruieren Aspekte der Lebensgeschichte und Aktivitäten einer Person . nie zuvor haben wir in der Lage sein, so viele Informationen von einer kleinen Probe zu erhalten. "
Die Studie hat weitreichende Auswirkungen für das Verständnis der Entwicklung der menschlichen Mund microbiome und die Entstehung von Parodontitis . Parodontitis führt zu markanten Veränderungen im Proteom des Gebisses und wird von chronischen gekennzeichnet Entzündung was zu Zahn- und Knochenverlust . Dr. Enrico Cappellini von der Universität Kopenhagen , Senior -Autor der Studie , beschreibt die Zahnstein in dieser Studie als eine Art untersucht " Schlachtfeld archäologische Stätte , nur auf molekularer Ebene . "
Heute moderaten bis schweren periodontalen Krankheit betrifft mehr als 10 % der Weltbevölkerungund auf diverse Systemerkrankungen , einschließlich Herz-Kreislauf -Erkrankungen , Schlaganfall , Lungenerkrankungen und Typ-II- Diabetes. Obwohl bei Menschen , Haustieren und Zootiere gemeinsame , hat Parodontitis in der Regel nicht entwickeln in wilde Tiere , was zu Spekulationen , dass es ist ein orales microbiome Krankheit von modernen menschlichen Lebensweisen entstehen.
"Da wir mehr über die Entwicklung dieser microbiome als Reaktion auf Migration und Veränderungen in der Ernährung , Gesundheit und Medizin , kann ich eine Zukunft, in der die meisten Archäologen betrachten Kalkül als interessanter als die Zähne selbst vorstellen ", sagt Prof. Collins .
" Das Studium der alten microbiomes hilft uns zu verstehen die evolutionäre Geschichte der menschlichen Gesundheit und Krankheit", sagt Prof. Frank Rühli , Senior -Autor der Studie und Leiter des Zentrums für Evolutionäre Medizin an der Universität Zürich . " Er informiert modernen Medizin. "