Billeder af kranier fra japanske museumssamlinger. Øverste række viser to personer med sorte tænder. Nederste række viser personer, der ikke havde sorte tænder. Kredit:Ken-ichi Shinoda, Nationalmuseet for Natur og Videnskab, Tsukuba, Japan
Når en baby putter noget fra gulvet i munden, vi går i panik, men munden indeholder allerede tusindvis af bakterier. Nu ser et team af forskere på arkæologiske rester som et eksempel på, hvordan japanske orale biomer har ændret sig, og hvad de siger om de mennesker, der ejede disse mund og tænder.
"Vi kan nu undersøge disse samfund ved at sekventere gammelt DNA, der er bevaret i forkalket tandplak eller tandsten, give indsigt i sygdommens oprindelse og deres forbindelser til menneskets historie, " rapporterede forskerne i en særudgave af Philosophical Transactions of the Royal Society B .
Laura S. Weyrich, lektor i antropologi, og hendes hold kiggede på tusindvis af skeletter i samlinger og valgte prøver, der havde den største tandsten på deres tænder. Regning, nogle gange kaldet tandsten, dannes, når plak ikke fjernes ved børstning eller tandtråd. Det binder sig stærkt til tandoverfladen og fjernes i moderne tid under tandrensning på tandlægekontoret. Fordi tandplak er en biofilm, der hovedsagelig består af bakterier, stikprøveberegning, gammel eller moderne, kan give DNA-identifikation af mikrober i munden.
Forskerne fokuserede på to tidsperioder. Den ældste befolkning levede 3, 000 år siden i Jomon-perioden og var jæger-samlere. Den yngre befolkning levede for 400 til 150 år siden i Edo-perioden og var landbrugere.
Ved at bruge disse to populationer, Weyrich og hendes team kunne undersøge, hvordan det orale biom ændrede sig over tid, og hvordan indførelsen af landbrug påvirkede sammensætningen af bakterier og svampe. De så også på biomets sammenhæng med orale sygdomme som paradentose og karies.
Forskerne fandt ikke en signifikant forskel mellem de tidlige jæger-samlere og de senere landbrugere, selvom "det ser ud til, at nogle mikrober kan være blevet bragt til Japan med introduktionen af risdyrkning, sagde Weyrich.
Hvad forskerne fandt var en forskel mellem de orale biomer fundet hos mandlige og kvindelige forsøgspersoner. En mulighed for dette var japanske kvinders praksis til at sorte deres tænder. Denne kulturelle praksis kan være migreret fra andre asiatiske lande og, i Japan, var et symbol på ægteskab blandt den aristokratiske klasse. denne praksis, kaldet ohaguru, blev forbudt i Japan i 1870.
De forbindelser, der bruges til at sorte tænder, som skulle anvendes rutinemæssigt, kan have påvirket kvinders orale mikrobiom. Disse forbindelser indeholdt ofte et mineral, såsom jern, blandet med en syre, som eddike, og derefter blandet med et farvestof, som te.
Forskerne bemærkede, at "overraskende nok, praksis med ohaguru blev anset for at beskytte tænder mod tandforfald, imidlertid, vi finder det forbundet med tegn på paradentose, rejser spørgsmål om dets sundhedsmæssige fordele."
Holdet så på både alfa- og beta-diversitet. Alfa mangfoldighed, I dette tilfælde, er mangfoldigheden af arter inden for en vært, og beta-diversitet er forskellen i mangfoldighed mellem forskellige værter.
"Alfa-diversitet er ikke forskellig for mænd og kvinder, " sagde Weyrich. "Alle har omtrent det samme antal. Der var heller ingen signifikant forskel i beta-diversitet."
Mens antallet af arter af bakterier var det samme, forskerne så en forskel mellem Jomon- og Edo-perioderne.
"Det, der bliver anderledes, er, om stammerne er de samme eller ej, " sagde Weyrich. "Nye stammer af samme art bringes ind af landbruget, og det er dem, der bliver dominerende. Stammer fra Jomon viser tegn på udryddelse."
Disse landbrugsrelaterede stammer optræder på en anden gren af det evolutionære træ for bakterierne, hvilket indikerer, at de kom et andet sted fra.
"Dette er den første undersøgelse, der undersøger ældgamle mikrobiomer i en asiatisk befolkning, sagde Weyrich.
Weyrich bemærkede, at der er mange potentielle kontamineringsproblemer for DNA-analysen. Tænderne var blevet begravet i jord, så der var jordmikrober. Forskerne var også bekymrede over forurening fra deres eget mikrobielle DNA. For at forhindre dette, de bar helkropsdragter, handsker og masker.