Investigadores del Trinity College de Dublín (Irlanda) han recuperado microbiomas notablemente bien conservados de dos dientes de hace 4.000 años, hallados en la cueva de Killuragh, en el condado de Limerick. Los análisis genéticos de estos microbiomas revelan importantes cambios en el microambiente bucal desde la Edad de Bronce hasta nuestros días. Ambos dientes pertenecían al mismo individuo que según han determinado era un hombre y gracias a los cuales se tiene una instantánea de su salud bucodental.
El estudio, realizado en colaboración con arqueólogos de la Universidad Tecnológica del Atlántico y la Universidad de Edimburgo, se ha publicado en la prestigiosa revista Molecular Biology and Evolution. En los dientes se hallaron bacterias relacionadas con las enfermedades de las encías y proporcionaron el primer genoma antiguo de alta calidad de Streptococcus mutans, el principal responsable de la caries dental.
Estos dientes han proporcionado el primer genoma antiguo de alta calidad de 'Streptococcus mutans', la principal bacteria responsable de la caries dental
Mientras que el S. mutans es muy común en las bocas modernas, es excepcionalmente raro en el registro genómico en piezas dentales de la antigüedad. Una de las razones puede ser la naturaleza ácida de la especie. Este ácido descompone el diente, pero también destruye el ADN e impide que la placa se fosilice. Mientras que la mayoría de los microbiomas orales antiguos se extraen de la placa fosilizada, este estudio se centró directamente en el diente.
Otra razón de la escasez de S. mutans en las bocas antiguas puede ser la falta de hábitats favorables para esta especie amante del azúcar. En el registro arqueológico se observa un repunte de las caries dentales tras la adopción de la agricultura cerealista hace miles de años, pero sólo se ha producido un aumento mucho más espectacular en los últimos cientos de años, cuando se introdujeron los alimentos azucarados entre las masas.
“Nos sorprendió mucho ver una abundancia tan grande de 'S. mutans' en este diente de 4.000 años de antigüedad”
Mientras que otros dientes de la cueva mostraban una caries dental avanzada, en los dientes de la muestra no se apreciaban caries. Sin embargo, un diente produjo una cantidad sin precedentes de ADN de S. mutans, señal de un desequilibrio extremo en la comunidad microbiana oral. "Nos sorprendió mucho ver una abundancia tan grande de S. mutans en este diente de 4.000 años de antigüedad", afirmó la Dra. Lara Cassidy, profesora adjunta de la Facultad de Genética y Microbiología de Trinity y autora principal del estudio. "Es un hallazgo extraordinariamente raro y sugiere que este hombre corría un alto riesgo de desarrollar caries antes de morir".
Los investigadores también descubrieron que otras especies de estreptococos estaban prácticamente ausentes del diente. Esto indica que se había alterado el equilibrio natural de la biopelícula oral: los mutans habían superado a los demás estreptococos, lo que condujo al estado previo a la enfermedad. El equipo también encontró pruebas que apoyan la hipótesis de la "desaparición del microbioma", según la cual los microbiomas modernos son menos diversos que los de nuestros antepasados. Esto es motivo de preocupación, ya que la pérdida de biodiversidad puede afectar a la salud humana. Los dos dientes de la Edad de Bronce contenían cepas muy divergentes de Tannerella forsythia, una bacteria implicada en las enfermedades de las encías.
Los microbiomas modernos son menos diversos que los de nuestros antepasados, según los investigadores: "Esto representa una importante pérdida de diversidad que debemos comprender mejor"
"Estas cepas de una sola boca antigua eran más diferentes genéticamente entre sí que cualquier par de cepas modernas de nuestro conjunto de datos, a pesar de que las muestras modernas procedían de Europa, Japón y EE.UU.", afirmó Iseult Jackson, doctoranda en Trinity y primera autora del estudio. "Esto representa una importante pérdida de diversidad que debemos comprender mejor". Se han recuperado muy pocos genomas completos de bacterias orales anteriores a la época medieval. Al caracterizar la diversidad prehistórica, los autores pudieron revelar los cambios drásticos que se han producido desde entonces en el microambiente bucal.
"S. mutans ha experimentado expansiones recientes de linaje y cambios en el contenido de genes relacionados con la patogenicidad. Estos cambios coinciden con el consumo masivo de azúcar por parte de la humanidad, aunque descubrimos que las poblaciones modernas de S. mutans han permanecido más diversas, con profundas divisiones en el árbol evolutivo de S. mutans anteriores al genoma Killuragh". Los científicos creen que esto se debe a diferencias en los mecanismos evolutivos que dan forma a la diversidad del genoma en estas especies.
Los investigadores afirman que "S. mutans es muy hábil para intercambiar material genético entre cepas". Apuntan que esto significa que una innovación ventajosa puede propagarse a través de los linajes de S. mutans como una nueva pieza de tecnología. Esta capacidad de compartir fácilmente innovaciones puede explicar por qué esta especie conserva muchos linajes diversos sin que uno se convierta en dominante y sustituya a todos los demás.
Estas dos bacterias causantes de enfermedades han cambiado drásticamente desde la Edad de Bronce hasta hoy, pero parece que las transiciones culturales muy recientes en la era industrial han tenido, según los investigadores, “un impacto desmesurado”.