Впервые получен древний генетический материал бактерии кариеса

Streptococcus mutans, одна из основных бактерий, вызывающих кариес, увеличила изменение своего генетического материала с течением времени, возможно, совпав с изменением диеты, связанным с экспансией человечества.

Это показано в исследовании ученых из Автономного университета Барселоны (UAB) и Национальной лаборатории геномики для биоразнообразия в Мексике, которые впервые секвенировали генетический материал этой бактерии у популяций прошлого. Увеличение генетического разнообразия произошло особенно в фрагменте гена, кодирующего фактор вирулентности, известный как декстраназа.

Исследование, опубликованное в Proceedings of The Royal Society B, изучило бактерию у одиннадцати индивидов от бронзового века до XX века в Европе, а также в доколониальной и постколониальной Америке. Самый древний случай — индивид, датируемый 1200 годом до н.э., из погребальной пещеры в Монтанисель (Льейда, Каталония); самый поздний, из коллекции UAB, датируется началом XX века.

"Хорошо известна связь между увеличением частоты кариеса и изменениями в питании, произошедшими в неолите, или с открытием Америки европейцами, массовым ввозом сахарного тростника в Европу или промышленной революцией. Но не было известно, происходило ли это изменение совместно с изменениями на генетическом уровне у этой бактерии", — объясняет Марк Симон, стажер-исследователь докторантуры по биоразнообразию UAB и ведущий автор статьи.

"Мы увидели, что у самых поздних популяций генетическое разнообразие было больше; для нас это указывает на популяционную экспансию бактерии, которая могла произойти параллельно с демографической экспансией людей. Мы считаем, что это увеличение произошло в неолите. В настоящее время самый древний индивид, который мы проанализировали, относится к бронзовому веку, но мы, возможно, действительно наблюдаем продолжение этого процесса. В будущем мы надеемся иметь возможность работать с еще более древними образцами, чтобы подтвердить нашу гипотезу".

Исследование открывает возможность предоставить доказательства исторической связи между кариесом и человеком, а также выяснить, как различные исторические моменты могли на это повлиять. Кроме того, оно позволяет реконструировать пищевые привычки древнего населения или популяционные перемещения, которые имели место.

Для Ассумсьо Мальгосы, исследователя в области биологической антропологии в UAB и координатора этого исследования, "важно знать, как ген изменялся в прошлом, чтобы прогнозировать модели эволюции вирулентности кариеса, знать, были ли эти изменения ответом, выработанным для лучшей адаптации к меняющимся условиям окружающей среды или даже к другим частям человеческого тела, таким как желудочно-кишечный тракт, или они изменились, чтобы стать устойчивыми, когда условия гигиены улучшились, и т.д. Знание того, как они реагировали в прошлом в разных ситуациях, может дать нам представление о том, как они будут делать это в будущем в аналогичных обстоятельствах".