Christina Warinner: Praćenje drevnih bolesti pomoću plaka

Jeste li se ikad zapitali što se nalazi unutar vašeg zubnog plaka? Vjerojatno niste, no ljudi poput mene jesu. Ja sam arheološka genetičarka u Centru za evolucijsku medicinu Sveučilišta u Zurichu i proučavam porijeklo i evoluciju ljudskog zdravlja i bolesti provođenjem genetskih istraživanja na koštanim i mumificiranim ostacima drevnih ljudi. Kroz taj rad nadam se da ću bolje razumjeti evolucijsku ranjivost naših tijela, kako bismo mogli poboljšati i bolje upravljati našim zdravljem u budućnosti.

Postoje različiti pristupi evolucijskoj medicini, a jedan je od njih izvlačenje ljudske DNK iz drevnih kostiju. Iz tih uzoraka možemo rekonstruirati ljudski genom u različitim vremenskim točkama i tražiti promjene koje bi mogle biti povezane s prilagodbama, rizične čimbenike i nasljedne bolesti. No to je samo polovica priče.

Najvažnije današnje zdravstvene izazove ne uzrokuju jednostavne mutacije našeg genoma, nego su posljedica složene i dinamične međuigre između genskih varijacija, prehrane, bakterija i parazita te naše imunološke reakcije. Sve te bolesti posjeduju snažnu evolucijsku komponentu izravno povezanu s činjenicom da danas živimo u mnogo različitijoj okolini od one u kojoj su naša tijela evoluirala. Kako bismo razumjeli te bolesti moramo se odmaknuti od samog proučavanja ljudskog genoma prema holističkom pristupu ljudskom zdravlju u prošlosti.

No za to se moramo suočiti s mnogim izazovima. Kao prvo, što zapravo proučavamo? Kosturi su sveprisutni, ima ih posvuda. No, naravno da se svo meko tkivo razgradilo, a sam kostur nudi ograničene informacije o zdravlju. Mumije su odličan izvor podataka, samo što su ograničene geografski i vremenski. Koproliti su fosilizirani ljudski izmet i zapravo su vrlo zanimljivi. Možete saznati mnogo o drevnoj prehrani i bolestima probavnog sustava, no vrlo su rijetki.

(Smijeh)

Kako bismo se pozabavili tim problemom, okupila sam međunarodni istraživački tim u Švicarskoj, Danskoj i Ujedinjenom Kraljevstvu da bi proučavao slabo istražen i malo poznat materijal koji pronalazimo na ljudima svugdje. To je vrsta fosiliziranog zubnog plaka koja se službeno naziva zubni kalkulus. Mnogi od vas ga znaju pod nazivom kamenac. To je ono što zubar čisti s vaših zuba svaki put kad ga posjetite. Kod tipičnog posjeta zubaru mogli bi vam ukloniti 15 do 30 miligrama. No u drevno doba, prije pranja zuba četkicom, na zubima se moglo nakupiti do 600 miligrama tijekom životnog vijeka.

Kod zubnog je kamenca doista važno to što se on fosilizira poput ostatka kostura, količinski ga ima mnogo prije suvremenog doba i sveprisutan je diljem svijeta. Pronalazimo ga u svakoj populaciji diljem svijeta u svim vremenskim razdobljima desecima tisuća godina unazad. Pronalazimo ga čak i kod neandertalaca i životinja.

Prethodne su se studije usredotočavale samo na mikroskopiju. Pregledali bi zubni kamenac pod mikroskopom i pronalazili stvari poput peludi, biljnog škroba, mišićnih stanica iz životinjskog mesa i bakterije. Moj je istraživački tim želio primijeniti, recimo, genetsku i proteomsku tehnologiju da bismo krenuli u potragu za DNK i bjelančevinama iz kojih bismo mogli dobiti bolju taksonomsku razlučivost da bismo doista razumjeli što se događa.

Otkrili smo da možemo naći mnoge komenzalne i patogene bakterije koje su živjele u nosnim prolazima i ustima. Također smo pronašli imunološke proteine povezane s infekcijama i upalama i proteine i DNK povezane s prehranom. No iznenadilo nas je, i poprilično uzbudilo, to što smo također pronašli bakterije koje inače žive u gornjem dišnom sustavu. To nam praktički daje pristup plućima gdje se nalaze mnoge važne bolesti.

Također smo pronašli i bakterije koje inače žive u crijevima. Tako sad možemo praktički pristupiti tom još udaljenijem organskom sustavu koji se, izuzev samog kostura, davno razgradio. Tako primjenom sekvenciranja drevne DNK i tehnologija masene spektrometrije proteina na drevni zubni kamenac, možemo dobiti ogromne količine podataka koje možemo upotrijebiti za rekonstrukciju detaljne slike dinamičkog uzajamnog djelovanja između prehrane, infekcija i imuniteta prije više tisuća godina.

Što je započelo kao ideja, sad se primjenjuje da bi izbacilo milijune sekvenci koje možemo upotrijebiti da bismo istražili dugotrajnu evolucijsku povijest ljudskog zdravlja i bolesti, sve do genetskog koda pojedinih patogena. Iz tih podataka možemo saznati kako patogeni evoluiraju i zašto se od njih i dalje razbolijevamo. Nadam se da sam vas uvjerila u vrijednost zubnog kamenca.

Kao konačna misao na rastanku u ime budućih arheologa željela bih vas zamoliti da dvaput razmislite prije no što odete kući i operete zube.

(Pljesak)

Hvala vam.

(Pljesak)