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D’accord! Grotte de Killuragh, Irlande. Crédit : Sam Moore, propriétaire Marion Dowd.
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Grotte de Killuragh, Irlande. Crédit : Sam Moore, propriétaire Marion Dowd.
Des chercheurs du Trinity College de Dublin ont récupéré des microbiomes remarquablement préservés de deux dents datant de 4 000 ans, découvertes dans une grotte calcaire irlandaise. Les analyses génétiques de ces microbiomes révèlent des changements majeurs dans le microenvironnement oral depuis l’âge du bronze jusqu’à aujourd’hui. Les dents appartenaient toutes deux au même individu masculin et fournissaient également un aperçu de sa santé bucco-dentaire.
L’étude, réalisée en collaboration avec des archéologues de l’Atlantic Technological University et de l’Université d’Édimbourg, est publié en biologie moléculaire et évolution. Les auteurs ont identifié plusieurs bactéries liées aux maladies des gencives et ont fourni le premier génome ancien de haute qualité de Streptococcus mutans, le principal responsable de la carie dentaire.
Bien que S. mutans soit très courant dans les bouches modernes, il est exceptionnellement rare dans les archives génomiques anciennes. Une des raisons à cela pourrait être la nature acidifiante de l’espèce. Cet acide détruit la dent, mais détruit également l’ADN et empêche la plaque dentaire de se fossiliser. Alors que la plupart des microbiomes buccaux anciens proviennent de la plaque fossilisée, cette étude a ciblé directement la dent.
Une autre raison de la rareté de S. mutans dans les bouches anciennes pourrait être le manque d’habitats favorables à cette espèce friande de sucre. Une légère augmentation des caries dentaires est observée dans les archives archéologiques après l’adoption de l’agriculture céréalière il y a des milliers d’années, mais une augmentation bien plus spectaculaire ne s’est produite qu’au cours des derniers siècles, au cours desquels les aliments sucrés ont été introduits dans les masses.
Les dents échantillonnées faisaient partie d’un assemblage squelettique plus vaste découvert dans la grotte de Killuragh, dans le comté de Limerick, par feu Peter Woodman de l’University College Cork. Alors que d’autres dents de la grotte présentaient une carie dentaire avancée, aucune carie n’était visible sur les dents échantillonnées. Cependant, une dent a produit une quantité sans précédent d’ADN de S. mutans, signe d’un déséquilibre extrême dans la communauté microbienne buccale.
“Nous avons été très surpris de voir une telle abondance de S. mutans dans cette dent vieille de 4 000 ans”, a déclaré le Dr Lara Cassidy, professeur adjoint à l’école de génétique et de microbiologie de Trinity et auteur principal de l’étude. “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.”
Les chercheurs ont également constaté que d’autres espèces de streptocoques étaient pratiquement absentes de la dent. Cela indique que l’équilibre naturel du biofilm oral avait été perturbé : les mutans avaient supplanté les autres streptocoques, conduisant à l’état pré-maladie.
Un exemple de dent avant un prélèvement d’ADN ancien. Notez qu’il ne s’agit pas de la dent échantillonnée dans l’étude. Crédit : Dr Lara Cassidy, Trinity College Dublin
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Un exemple de dent avant un prélèvement d’ADN ancien. Notez qu’il ne s’agit pas de la dent échantillonnée dans l’étude. Crédit : Dr Lara Cassidy, Trinity College Dublin
L’équipe a également trouvé des preuves à l’appui de l’hypothèse de la « disparition du microbiome », selon laquelle les microbiomes modernes sont moins diversifiés que ceux de nos ancêtres. Ceci est préoccupant, car la perte de biodiversité peut avoir un impact sur la santé humaine. Les deux dents de l’âge du bronze ont produit des souches très divergentes de Tannerella forsythia, une bactérie impliquée dans les maladies des gencives.
“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 expliqué Iseult Jackson, titulaire d’un doctorat. candidat à Trinity et premier auteur de l’étude. “Cela représente une perte majeure de diversité et que nous devons mieux comprendre.”
Très peu de génomes complets de bactéries buccales ont été récupérés avant l’ère médiévale. En caractérisant la diversité préhistorique, les auteurs ont pu révéler des changements spectaculaires dans le microenvironnement oral survenus depuis.
Le Dr Cassidy a ajouté : « Au cours des 750 dernières années, une seule lignée de T. forsythia est devenue dominante 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. Les souches de T. forsythia datant de l’ère industrielle contiennent de nombreux nouveaux gènes qui aident les bactéries à coloniser la bouche et à provoquer des maladies.
“S. mutans a également subi récemment des expansions de lignée et des changements dans le contenu génétique liés à la pathogénicité. Ceux-ci coïncident avec la consommation massive de sucre par l’humanité, bien que nous ayons constaté que les populations modernes de S. mutans sont restées plus diversifiées, avec de profondes divisions dans la famille de S. mutans. Mutans, arbre évolutif antérieur au génome de Killuragh.”
Les scientifiques pensent que cela est dû aux différences dans les mécanismes évolutifs qui façonnent la diversité génomique de ces espèces.
“S. mutans est très habile à échanger du matériel génétique entre souches”, a déclaré le Dr Cassidy. “Cela signifie qu’une innovation avantageuse peut être diffusée parmi les lignées de S. mutans comme une nouvelle technologie. Cette capacité à partager facilement les innovations peut expliquer pourquoi cette espèce conserve de nombreuses lignées diverses sans qu’une devienne dominante et ne remplace toutes les autres.”
En effet, ces deux bactéries pathogènes ont radicalement changé depuis l’âge du bronze jusqu’à aujourd’hui, mais il semble que les transitions culturelles très récentes de l’ère industrielle aient eu un impact démesuré.
Plus d’information:
Iseult Jackson et al, Les génomes anciens des restes de l’âge du bronze révèlent une profonde diversité et des épisodes adaptatifs récents pour les pathobiontes oraux humains, Molecular Biology and Evolution (2024). DOI : 10.1093/molbev/msae017 , Academic.oup.com/mbe/article-l … .1093/molbev/msae017
Informations sur la revue :
Biologie moléculaire et évolution
2024-03-27 07:00:01
1711515751
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