Immagini di teschi provenienti da collezioni museali giapponesi. La riga superiore mostra due individui con denti anneriti. La riga inferiore mostra gli individui che non avevano i denti anneriti. Credito:Ken-ichi Shinoda, Museo Nazionale della Natura e della Scienza, Tsukuba, Giappone
Quando un bambino mette in bocca qualcosa dal pavimento, andiamo nel panico, ma la bocca contiene già migliaia di batteri. Ora un team di ricercatori sta esaminando i resti archeologici per un esempio di come sono cambiati i biomi orali giapponesi e cosa dicono delle persone che possedevano quelle bocche e denti.
"Ora possiamo esaminare queste comunità sequenziando il DNA antico conservato all'interno della placca dentale calcificata o del tartaro dentale, fornendo approfondimenti sulle origini delle malattie e sui loro legami con la storia umana, " hanno riferito i ricercatori in un'edizione speciale di Transazioni filosofiche della Royal Society B .
Laura S. Weyrich, professore associato di antropologia, e il suo team ha esaminato migliaia di scheletri nelle collezioni e ha scelto esemplari che avevano il calcolo più grande sui denti. Calcolo, a volte chiamato tartaro, si forma quando la placca dentale non viene rimossa con lo spazzolino o il filo interdentale. Si lega fortemente con la superficie del dente e nei tempi moderni viene rimosso durante la pulizia dei denti presso lo studio dentistico. Poiché la placca dentale è un biofilm composto principalmente da batteri, calcolo campionario, antico o moderno, può fornire l'identificazione del DNA dei microbi in bocca.
I ricercatori si sono concentrati su due periodi di tempo. La popolazione più anziana viveva 3, 000 anni fa durante il periodo Jomon ed erano cacciatori-raccoglitori. La popolazione più giovane visse da 400 a 150 anni fa durante il periodo Edo ed era agricola.
Utilizzando queste due popolazioni, Weyrich e il suo team hanno potuto studiare come il bioma orale è cambiato nel tempo e come l'introduzione dell'agricoltura ha influenzato la composizione di batteri e funghi. Hanno anche esaminato l'associazione del bioma con malattie orali come la malattia parodontale e la carie dentale.
I ricercatori non hanno trovato una differenza significativa tra i primi cacciatori-raccoglitori e i successivi agricoltori, anche se "sembra che alcuni microbi possano essere stati portati in Giappone con l'introduzione della coltivazione del riso, ", ha detto Weyrich.
Ciò che i ricercatori hanno scoperto è una differenza tra i biomi orali trovati in soggetti maschili e femminili. Una possibilità era la pratica delle donne giapponesi di annerire i denti. Questa pratica culturale potrebbe essere migrata da altri paesi asiatici e, in Giappone, era un simbolo di matrimonio tra la classe aristocratica. Questa pratica, chiamato ohaguru, fu dichiarato illegale in Giappone nel 1870.
I composti usati per annerire i denti, che doveva essere applicato regolarmente, potrebbe aver influenzato il microbioma orale delle donne. Questi composti spesso contenevano un minerale, come il ferro, mescolato con un acido, come l'aceto, e poi mescolato con un colorante, come il tè.
I ricercatori hanno notato che "sorprendentemente, si pensava che la pratica dell'ohaguru proteggesse i denti dalla carie dentale, però, lo troviamo associato a prove di malattia parodontale, sollevando domande sui suoi benefici per la salute".
Il team ha esaminato sia la diversità alfa che beta. Diversità alfa, in questo caso, è la diversità delle specie all'interno di un ospite, e la diversità beta è la differenza di diversità tra diversi host.
"La diversità alfa non è diversa tra uomini e donne, " Weyrich ha detto. "Tutti hanno circa lo stesso numero. Non c'era inoltre alcuna differenza significativa nella diversità beta".
Mentre il numero di specie di batteri era lo stesso, i ricercatori hanno visto una differenza tra i periodi Jomon ed Edo.
"Ciò che diventa diverso è se i ceppi sono o meno gli stessi, " ha detto Weyrich. "Nuovi ceppi della stessa specie sono introdotti dall'agricoltura e quelli sono quelli che diventano dominanti. I ceppi del Jomon mostrano prove di estinzione."
Questi ceppi legati all'agricoltura appaiono su un ramo diverso dell'albero evolutivo per i batteri, indicando che provenivano da qualche altra parte.
"Questo è il primo studio che esamina antichi microbiomi in una popolazione asiatica, ", ha detto Weyrich.
Weyrich ha notato che ci sono molti potenziali problemi di contaminazione per l'analisi del DNA. I denti erano stati sepolti nel terreno, quindi c'erano i microbi del suolo. I ricercatori erano anche preoccupati per la contaminazione dal proprio DNA microbico. Per evitare ciò, indossavano tute intere, guanti e mascherine.