Les dents d’un Irlandais qui a vécu il y a 4 000 ans offrent une percée « sans précédent » | Monde | Nouvelles


Les dents d'un Irlandais ayant vécu il y a 4 000 ans ont donné

Les dents d’un Irlandais ayant vécu il y a 4 000 ans ont donné un aperçu « sans précédent » de l’évolution de l’alimentation humaine. (Image : SWNS)

Les dents d’un Irlandais ayant vécu il y a 4 000 ans ont donné un aperçu « sans précédent » de l’évolution de l’alimentation humaine.

Ils faisaient partie des restes squelettiques découverts dans une grotte calcaire à Killuragh, dans le comté de Limerick, par le professeur d’archéologie Peter Woodman, de l’University College Cork, avant sa mort en 2017.

Les scientifiques ont découvert des microbiomes bien préservés provenant de deux dents de l’âge du bronze.

Ils contenaient des bactéries responsables des maladies des gencives, ainsi que le premier génome ancien de haute qualité de S. mutans, une bactérie buccale qui est l’une des principales causes de carie dentaire.

Les découvertes, décrites dans la revue Molecular Biology and Evolution, ont permis à l’équipe de recherche d’évaluer l’impact des changements alimentaires passés sur le microbiome oral sur des milliers d’années, y compris des changements majeurs coïncidant avec la popularisation du sucre et l’industrialisation.

Les dents, toutes deux issues du même homme de l’âge du bronze, ont également fourni un « instantané » de la santé bucco-dentaire dans le passé, une dent montrant des signes de déséquilibre du microbiome.

L’ADN microbien extrait d’anciennes dents humaines peut fournir des informations sur l’évolution du microbiome buccal.

L’excellente préservation de l’ADN dans la plaque dentaire fossilisée a fait de la cavité buccale l’un des aspects les mieux étudiés du corps humain ancien.

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Cependant, les scientifiques ont récupéré très peu de génomes complets de bactéries buccales antérieures à l’ère médiévale.

Les chercheurs disposent de connaissances limitées sur la diversité bactérienne préhistorique et sur l’impact relatif des changements alimentaires récents par rapport aux changements anciens, comme la propagation de l’agriculture qui a commencé il y a environ 10 000 ans.

S. mutans est la principale cause des caries dentaires et est très courante dans les microbiomes buccaux.

Cependant, c’est exceptionnellement rare dans les archives génomiques anciennes.

Les scientifiques pensent qu’une des raisons de sa rareté pourrait être sa nature productrice d’acide, car l’acide provoque la carie dentaire, mais dégrade également l’ADN et empêche la minéralisation de la plaque dentaire.

Ils soupçonnent que l’absence d’ADN de S. mutans dans les bouches anciennes pourrait également refléter des habitats moins favorables pour l’espèce au cours de la majeure partie de l’histoire humaine.

Les archéologues ont observé une augmentation des caries dentaires dans les restes squelettiques suite à l’adoption de l’agriculture céréalière, mais les caries sont devenues beaucoup plus courantes au début de la période moderne, à partir d’environ 1500 après JC.

Alors que d’autres dents de la grotte irlandaise présentaient une carie dentaire avancée, il n’y avait aucune preuve de carie sur les dents échantillonnées.

Mais les chercheurs ont révélé qu’une racine dentaire contenait une quantité « sans précédent » de séquences mutans.

L’auteur principal de l’étude, le Dr Lara Cassidy, professeur adjoint au Trinity College de Dublin, a déclaré : “Nous avons été très surpris de voir une si grande abondance de 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.”

Elle pense que les conditions fraîches, sèches et alcalines de la grotte ont peut-être contribué à la préservation exceptionnelle de l’ADN de S. mutans, mais sa grande abondance indique également une dysbiose.

Les chercheurs ont découvert que même si l’ADN de S. mutans était abondant, d’autres espèces de streptocoques étaient pratiquement absentes de l’échantillon dentaire.

Ils ont déclaré que cela impliquait que l’équilibre naturel du biofilm oral avait été perturbé et que les mutants avaient supplanté les autres espèces, conduisant à un état pré-maladie.

L’équipe affirme que l’étude soutient l’hypothèse de la « disparition du microbiome », qui propose que les microbiomes de nos ancêtres étaient plus diversifiés que les nôtres aujourd’hui.

Parallèlement au génome de S. mutans, l’équipe de recherche a reconstruit deux génomes de T. forsythia, une bactérie impliquée dans les maladies des gencives, et a constaté qu’ils étaient très divergents l’un de l’autre, ce qui implique des niveaux de diversité de souches beaucoup plus élevés dans les populations préhistoriques.

Le premier auteur de l’étude, Iseult Jackson, doctorant, a déclaré : « Les deux dents échantillonnées contenaient des souches assez divergentes de T. forsythia. »

“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 ces échantillons modernes provenant d’Europe, du Japon et des États-Unis.”

“C’est intéressant car une perte de biodiversité peut avoir des impacts négatifs sur l’environnement bucco-dentaire et la santé humaine.”

Elle a déclaré que les génomes reconstruits de T. forsythia et de S. mutans ont révélé des changements « spectaculaires » dans le microenvironnement oral au cours des 750 dernières années.

Au cours des derniers siècles, une lignée de T. forsythia est devenue dominante dans les populations mondiales.

Les chercheurs ont déclaré que c’était le signe révélateur d’un épisode sélectif au cours duquel la fréquence d’une souche augmente rapidement en raison d’un avantage génétique.

L’équipe a découvert que les génomes post-industriels de T. forsythia ont acquis de nombreux nouveaux gènes qui aident les bactéries à coloniser l’environnement buccal et à provoquer des maladies.

S. mutans a également montré des preuves d’expansions récentes de la lignée et de changements dans le contenu génétique, qui coïncident avec la popularisation du sucre.

Cependant, les chercheurs ont découvert que les populations modernes de S. mutans sont restées plus diversifiées que celles de T. forsythia, avec de profondes divisions dans l’arbre évolutif de mutans antérieures au génome de Killuragh.

Ils pensent que cela est dû à des différences dans les mécanismes évolutifs qui façonnent la diversité génomique des espèces.

Le Dr Cassidy a ajouté : « S. mutans est très habile à échanger du matériel génétique entre souches. »

“Cela permet à une innovation avantageuse de se propager à travers les lignées mutans, plutôt qu’une lignée devenant dominante et remplaçant toutes les autres.”

Elle a déclaré qu’en réalité, les deux bactéries responsables de la maladie ont changé “de façon spectaculaire” entre l’âge du bronze et nos jours, mais il semble que les transitions culturelles très récentes – comme la consommation de sucre – ont eu un impact “démesuré”.



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