Microbieel DNA onthult informatie over mensen uit de prehistorie en evolutie

Microben in tandsteen

Harvard University-onderzoeker Christina Warinner, PhD, en collega’s hebben de microben in tandsteen bestudeerd van mensen die in de late paleolithische periode leefden, zo’n 25.000 tot 12.000 jaar geleden. Ook hebben ze tandsteenmicrobiomen onderzocht bij Neanderthalers en primaten zoals apen en chimpansees.

Lagen tandplak als boomringen

De onderzoekers kunnen menselijke orale microbiomen betrouwbaar bestuderen doordat de lagen tandplak opbouwen als boomringen – als je tandplak niet verwijdert door middel van tandenpoetsen natuurlijk. Tanden verstenen dus terwijl je nog leeft en bevatten daarom veel informatie dat uit het DNA van bacteriën die worden opgenomen in zo’n tandplakring kan worden gehaald. Door het DNA te vergelijken met een database van bekende microbiële genomen kon worden geleerd wat er aanwezig is.

Etensresten geven levensstijl prijs

Naast het DNA zijn er ook allerlei etensresten te vinden in de tanden. Op basis van geconserveerde voedingseiwitten is het begrip van de opkomst en verspreiding van zuivel en de handel in sesam in de bronstijd verbeterd. Verder zijn de seizoenspollen te zien, en zelfs resten van iemands levensstijl. Zo werd in een vrouw uit de elfde eeuw na Christus lapis lazuli-pigmenten gevonden die alleen werden gebruikt door de meest bekwame kunstenaars van die tijd.

Microbiële kerngeslachten

Vergeleken met de microbiële gemeenschappen in de huidige mens, Neanderthalers en apen valt op dat de soorten uit de prehistorie en het heden een basis delen van tien microbiële kerngeslachten. De verschillen zitten in de in details. Sommige van die kernbacteriën zijn slechts in geringe mate bestudeerd. “Om deze microben zo lang te behouden, moeten ze een zeer belangrijke rol spelen in het orale microbioom. Door uit te zoeken wat ze doen, kunnen we de mondgezondheid en -ziekte echt beter begrijpen”, zegt Warinner hierover.

Specifieke bacteriesoorten

Tenslotte onthullen de oude orale bacteriën dat in de evolutie mogelijk niet vlees de mens heeft gemaakt, maar dat zetmeelrijke diëten een belangrijk rol speelden. Het was al bekend dat moderne mensen een grote hoeveelheid specifieke Streptococcus-soorten hebben die zetmeel kunnen verteren, terwijl chimpansees ze niet hebben. Met behulp van oud DNA is nu ontdekt dat deze streptokokken al minstens 600.000 jaar geleden in Afrika voorkwamen. Dit voert ons terug tot onze laatste gemeenschappelijke voorouder met chimpansees, in een tijd waarin significante hersengroei plaatsvond in het geslacht Homo.

Zetmeel maakte de mens?

“Onze grote hersenen zijn zeer energetisch veeleisend, dus de gedachte is dat er een verschuiving moet zijn geweest naar een dieet dat veel energierijker en energierijker was dan voorheen. Dit kan het gevolg zijn van een verhoogde vleesconsumptie of een betere toegang tot zetmeelrijke voedingsmiddelen zoals wortels en knollen. In oude tanden zien we het bewijs van het soort zetmeelrijke diëten dat mensen had kunnen maken tot wat ze nu zijn”, besluit de onderzoeker.

Bron:
Nature Outlook: Oral health