Νεάντερταλ: Βακτήρια δοντιών θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών

07:28 15/5/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

.

Παράξενα βακτήρια που ήταν παγιδευμένα στα δόντια των Νεάντερταλ μπορεί μια μέρα να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν νέα αντιβιοτικά, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 4 Μαΐου στο περιοδικό Science , η οποία χρησιμοποίησε οδοντική πλάκα από αρχαίους και σύγχρονους ανθρώπους για να διερευνήσει την εξέλιξη των μικροβίων του στόματος. 

Κάθε άτομο

έχει το δικό του στοματικό μικροβίωμα - ένα σύνολο εκατοντάδων ειδών μικροσκοπικών οργανισμών που αποικίζουν το στόμα μας. Με εκατοντάδες διαφορετικά είδη μικροοργανισμών ανά πάσα στιγμή, το μικροβίωμα του στόματος είναι μεγάλο και ποικίλο και ποικίλλει ανάλογα με το περιβάλλον ζωής ενός ατόμου.

Για να διερευνήσει το αρχαίο ανθρώπινο στοματικό μικροβίωμα, η Κριστίνα Βάρινερ, μια βιομοριακή αρχαιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, επινόησε νέες τεχνικές για την ανάλυση της προϊστορικής ανθρώπινης οδοντικής πλάκας που έχει σκληρυνθεί σε πέτρα. «Η οδοντική πέτρα είναι το μόνο μέρος του σώματός σας που απολιθώνεται συνήθως όσο είστε ακόμα ζωντανοί», είπε η Βάρινερ στο Live Science. Έχει επίσης την υψηλότερη συγκέντρωση αρχαίου DNA από οποιοδήποτε μέρος ενός αρχαίου σκελετού.

Με λίγα μόνο χιλιοστόγραμμα οδοντικής πέτρας, η Βάρινερ μπορεί να απομονώσει δισεκατομμύρια μικρά θραύσματα DNA από εκατοντάδες είδη που είναι όλα αναμεμειγμένα μαζί, και στη συνέχεια να συνενώσει ξανά αυτά τα θραύσματα για να αναγνωρίσει γνωστά είδη. Και η μελέτη αρχαίων υπολειμμάτων θέτει ένα επιπλέον εμπόδιο: Το DNA που βρέθηκε στην οδοντική πέτρα ανθρώπων που έζησαν στο παρελθόν μπορεί να προέρχεται από μικρόβια που έχουν εξαφανιστεί.

Στη νέα τους μελέτη, η Βάρινερ και οι συνεργάτες της ανέλυσαν την οδοντική πέτρα από 12 Νεάντερταλ, έναν από τους στενότερους εξαφανισμένους συγγενείς μας - 34 αρχαίοι άνθρωποι και 18 σύγχρονοι άνθρωποι  - που έζησαν από 100.000 χρόνια πριν έως σήμερα στην Ευρώπη και την Αφρική.

Ακολούθησαν πάνω από 10 δισεκατομμύρια θραύσματα DNA και τα επανασυναρμολόγησαν σε 459 βακτηριακά γονιδιώματα, περίπου το 75% των οποίων χαρτογραφήθηκε σε γνωστά βακτήρια του στόματος.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν δύο είδη από ένα γένος βακτηρίων που ονομάζεται Chlorobium που βρέθηκαν σε επτά άτομα της εποχής του Ανώτερου Πλειστόκαινου (πριν από 126.000 έως 11.700 χρόνια). Τα άγνωστα είδη δεν ταιριάζουν ακριβώς με κανένα γνωστό είδος, αλλά είναι κοντά στο C. limicola, το οποίο βρίσκεται σε πηγές νερού που σχετίζονται με περιβάλλοντα σπηλαίων.

Αυτά τα είδη χλωροβίου απουσίαζαν σχεδόν εντελώς από την πέτρα σε ανθρώπους που έζησαν τα τελευταία 10.000 χρόνια. Μεταξύ του Άνω Πλειστόκαινου και του Ολόκαινου (πριν από 11.700 χρόνια μέχρι σήμερα), σε διάστημα περίπου 100.000 ετών, οι άνθρωποι έζησαν σε σπηλιές.

Οι αλλαγές στη συχνότητα του χλωροβίου φαίνεται να είναι παράλληλες με τις αλλαγές στον τρόπο ζωής των προγόνων μας.

Στις μέρες μας, τα μικροβιώματα στο στόμα των ανθρώπων είναι δραστικά διαφορετικά. «Με το εντατικό βούρτσισμα των δοντιών, τα στοματικά βακτήρια διατηρούνται πλέον σε χαμηλά επίπεδα», είπε η Βάρινερ. «Θεωρούμε δεδομένο ότι έχουμε αλλάξει ριζικά τα είδη ζωής με τα οποία αλληλεπιδρούμε».

Ο Τζον Χοκς, ένας παλαιοανθρωπολόγος στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν που δεν συμμετείχε στη μελέτη, είπε στο Live Science σε ένα email ότι «Ορισμένα  μικρόβια δεν ήταν γνωστά και δεν βρέθηκαν μέσα στα στόματα αλλά προέρχονται από το νερό της λίμνης. Μας λένε ότι αυτές οι πηγές ήταν πιθανώς χαρακτηριστικό του τρόπου ζωής τους».

Η ομάδα ανέλυσε επίσης τις λεγόμενες βιοσυνθετικές συστάδες γονιδίων (BGC) ή συστάδες γονιδίων που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας συγκεκριμένης ένωσης, για να προσδιορίσει ποια ένζυμα παρήγαγε το είδος Chlorobium. Με την απομόνωση και την κατανόηση τέτοιων BGC, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να αναπτύξουν νέα φάρμακα.

Όταν μπήκαν σε ζωντανά βακτήρια, τα BGC του χλωροβίου παρήγαγαν δύο νέα ένζυμα που μπορεί να έπαιξαν ρόλο στη φωτοσύνθεση. Οι νέες τεχνικές θα μπορούσαν μια μέρα να οδηγήσουν σε νέα αντιβιοτικά, είπε η Βάρινερ.

«Τα βακτήρια είναι η πηγή σχεδόν όλων των αντιβιοτικών μας -  πραγματικά δεν έχουμε ανακαλύψει νέες μεγάλες κατηγορίες αντιβιοτικών τα τελευταία δύο χρόνια», είπε η Βάρινερ. «Αυτές οι μέθοδοι μας δίνουν την ευκαιρία να αναζητήσουμε πιθανά BGC που παράγουν αντιβιοτικά από το παρελθόν».

Related...Προϊστορικά όπλα 54.000 ετών: Τα αρχαιότερα τόξα και βέλη στην ΕυρώπηΟι Homo sapiens είχαν σεξουαλικές επαφές με τους Νεάντερταλ, μοιράζονταν γονίδια και τεχνογνωσίαΤα ίχνη Homo Sapiens σε σπηλιά στη Γαλλία που μπορεί να αλλάξουν τα βιβλία της ευρωπαϊκής προϊστορίας