28.02.2014 | Наука

"Микробные Помпеи" тысячелетнего скелета помогут стоматологам современности

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.

"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.

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.

"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.

"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.

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.

По публикациям UkrNet