Une équipe de chercheurs a récupéré des microbiomes remarquablement préservés de deux dents vieilles de 4 000 ans trouvées dans une grotte calcaire irlandaise. Grâce à l’analyse génétique, ces microbiomes ont dévoilé des changements importants dans le microenvironnement oral depuis l’âge du bronze jusqu’à notre époque actuelle.
Changements historiques dans les microbiomes buccaux humains
Les deux dents appartenaient au même individu masculin, offrant non seulement un aperçu de sa santé bucco-dentaire, mais également des changements historiques plus larges dans les microbiomes buccaux humains.
L’équipe, dirigée par Trinity College de Dublinen partenariat avec des archéologues du Université technologique de l’Atlantique et le Université d’Édimbourga identifié plusieurs bactéries associées aux maladies des gencives.
De plus, les dents ont fourni le premier génome ancien de haute qualité de Streptocoque mutans — une bactérie principalement responsable de la carie dentaire.
Reconstruire les microbiomes buccaux
Selon les experts, alors que S. mutans est très courant dans les bouches modernes, il est exceptionnellement rare dans les archives génomiques anciennes. Sa rareté dans les échantillons anciens pourrait être due à sa nature productrice d’acide, cet acide conduisant non seulement à la carie dentaire, mais également à la dégradation de l’ADN qui empêche la plaque dentaire de se fossiliser.
Bien que la plupart des anciens microbiomes buccaux soient extraits de la plaque fossilisée, les chercheurs sont désormais parvenus à la reconstruire directement à partir du matériau dentaire.
La rareté de S. mutans dans des échantillons anciens pourrait également être attribuée à un manque historique d’environnements adaptés à nos espèces gourmandes en sucre.
Les archives archéologiques montrent une augmentation des caries dentaires suite à l’avènement de l’agriculture céréalière il y a des milliers d’années, avec une augmentation plus prononcée au cours des derniers siècles, coïncidant avec l’introduction généralisée des aliments sucrés.
Ce que les dents ont révélé
Les dents analysées ont été découvertes dans une plus grande collection de squelettes dans la grotte de Killuragh, dans le comté de Limerick, et ont été fouillées par feu Peter Woodman de Collège universitaire de Cork. Malgré des signes de carie dentaire avancée sur d’autres dents situées dans la grotte, les dents étudiées ne présentaient aucune carie visible.
Cependant, une dent a révélé une quantité importante de S. mutans ADN, indiquant un déséquilibre drastique dans la communauté microbienne orale.
« Nous avons été très surpris de voir une telle abondance de S. mutans dans cette dent vieille de 4 000 ans. Il s’agit d’une découverte remarquablement rare qui suggère que cet homme courait un risque élevé de développer des caries juste avant sa mort », a déclaré Lara Cassidy, auteure principale de l’étude et professeure adjointe de génétique et de microbiologie au TCD.
Une analyse plus approfondie a révélé la quasi-absence d’autres espèces de streptocoques dans la dent, suggérant une perturbation de l’équilibre naturel du microbiome buccal, avec S. mutans supplantant les autres streptocoques et conduisant à une prédisposition à la maladie.
L’hypothèse de la disparition du microbiome
L’étude soutient également l’hypothèse de la « disparition du microbiome », selon laquelle les microbiomes modernes sont moins diversifiés que ceux de nos ancêtres, ce qui pourrait avoir un impact sur la santé humaine.
Les chercheurs ont découvert des souches très divergentes de Tannerella forsythiaune bactérie impliquée dans les maladies des gencives, au sein de l’échantillon ancien.
“Ces souches d’une seule bouche ancienne étaient plus génétiquement différentes les unes des autres que n’importe quelle paire de souches modernes de notre ensemble de données, malgré les échantillons modernes provenant d’Europe, du Japon et des États-Unis”, a déclaré l’auteur principal Iseult Jackson, doctorant à Trinité. «Cela représente une perte majeure de diversité et que nous devons mieux comprendre.»
Changements dramatiques dans le microenvironnement oral
L’étude met en évidence des changements spectaculaires dans le microenvironnement oral au fil des siècles, avec une seule lignée de T. forsythiune domination mondiale devenue dominante au cours des 750 dernières années en raison de la sélection naturelle.
« Au cours des 750 dernières années, une seule lignée de T. forsythia est devenu dominant dans le monde entier. C’est le signe révélateur de la sélection naturelle, où une souche augmente rapidement en fréquence en raison d’un avantage génétique qu’elle possède sur les autres. T. forsythia Les souches de l’ère industrielle contiennent de nombreux nouveaux gènes qui aident les bactéries à coloniser la bouche et à provoquer des maladies », a expliqué Cassidy.
Evolution spectaculaire des bactéries pathogènes
“S. mutans a également subi récemment des expansions de lignée et des changements dans le contenu génétique liés à la pathogénicité. Celles-ci coïncident avec la consommation massive de sucre par l’humanité, même si nous avons constaté que les S. mutans les populations sont restées plus diversifiées, avec de profondes divisions au sein de la population. S. mutans arbre évolutif antérieur au génome de Killuragh.
Ces résultats mettent en évidence l’évolution spectaculaire des bactéries pathogènes depuis l’âge du bronze jusqu’à nos jours, influencée de manière significative par les changements culturels de l’ère industrielle, offrant ainsi un aperçu approfondi de l’histoire de la santé bucco-dentaire et des relations complexes entre l’alimentation, les microbiomes et l’évolution humaine. .
L’étude est publiée dans la revue Biologie moléculaire et évolution.
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2024-03-30 21:16:32
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