Las extrañas bacterias atrapadas en los dientes de los neandertales algún día podrían ayudar a los investigadores a desarrollar nuevos antibióticos, según un estudio publicado el 4 de mayo en la revista Science, que utilizó placa dental de humanos antiguos y modernos para investigar la evolución de los microbios bucales. Cada persona tiene su propio microbioma oral, un conjunto de cientos de especies de organismos microscópicos que colonizan nuestra boca. Con cientos de especies diferentes de microorganismos en un momento dado, el microbioma oral es grande y diverso, y varía según el entorno en el que vive una persona.
Para investigar el antiguo microbioma oral humano, Christina Warinner, arqueóloga biomolecular de la Universidad de Harvard, inventó nuevas técnicas para analizar la placa dental humana prehistórica que se ha endurecido hasta convertirse en cálculo, también llamado sarro. “El cálculo dental es la única parte de tu cuerpo que se fosiliza de forma rutinaria mientras aún estás vivo”, dijo Warinner a Live Science. También tiene la mayor concentración de ADN antiguo de cualquier parte de un esqueleto antiguo.
Con solo unos pocos miligramos de cálculo dental, Warinner puede aislar miles de millones de fragmentos cortos de ADN de cientos de especies, todos mezclados, y luego volver a juntar esos fragmentos para identificar especies conocidas. Y estudiar restos antiguos presenta un obstáculo adicional: el ADN que se encuentra en el cálculo dental de humanos del pasado puede provenir de microbios que se han extinguido.
En su nuevo estudio, Warinner y sus colegas analizaron el cálculo dental de 12 neandertales, uno de nuestros parientes humanos extintos más cercanos; 34 humanos arqueológicos; y 18 humanos contemporáneos que vivieron desde hace 100.000 años hasta el presente en Europa y África. Secuenciaron más de 10 mil millones de fragmentos de ADN y los volvieron a ensamblar en 459 genomas bacterianos, aproximadamente el 75% de los cuales se asignaron a bacterias bucales conocidas.
Luego, los investigadores se concentraron en dos especies de un género de bacterias llamado Chlorobium que se encuentran en siete individuos de la era del Pleistoceno superior (hace 126,000 a 11,700 años) en el estudio. Las especies desconocidas no coinciden exactamente con ninguna especie conocida, pero están cerca de C. limicola, que se encuentra en fuentes de agua asociadas con ambientes de cuevas.
Es probable que “estas personas que vivían en estos ambientes asociados con cuevas lo consiguieron en el agua potable”, dijo Warinner.
Estas especies de Chlorobium estuvieron casi completamente ausentes del sarro en las personas que vivieron en los últimos 10.000 años. Entre el Pleistoceno Superior y el Holoceno (hace 11.700 años hasta el presente), durante un lapso de aproximadamente 100 000 años, los humanos han vivido en cuevas, domesticado animales e inventado plásticos del siglo XXI, todos los cuales tienen sus propias colonias bacterianas distintas. Los cambios en la frecuencia de Chlorobium parecen ser paralelos a los cambios en el estilo de vida de nuestros antepasados.
Hoy en día, los microbiomas en la boca de las personas son drásticamente diferentes. “Con el cepillado de dientes intensivo, las bacterias orales ahora se mantienen en niveles bajos”, dijo Warinner. “Damos por sentado que hemos alterado radicalmente los tipos de vida con los que interactuamos”.
John Hawks, un paleoantropólogo de la Universidad de Wisconsin que no participó en el estudio, le dijo a Live Science en un correo electrónico que “una cosa realmente interesante sobre los microbios es que algunos de ellos no se conocían de nuestra boca en absoluto; vienen del agua del estanque. Nos dice que estas fuentes de agua probablemente eran características regulares de sus estilos de vida”.
El equipo también analizó los llamados grupos de genes biosintéticos (BGC), o grupos de genes necesarios para crear un compuesto específico, para determinar qué enzimas producía la especie Chlorobium. Al aislar y comprender tales BGC, los científicos podrían desarrollar nuevos medicamentos. Cuando se insertaron en bacterias vivas, los BGC de Chlorobium produjeron dos nuevas enzimas que pueden haber desempeñado un papel en la fotosíntesis. Las nuevas técnicas algún día podrían conducir a nuevos antibióticos, dijo Warinner.
“Las bacterias son la fuente de prácticamente todos nuestros antibióticos; realmente no hemos descubierto ninguna nueva clase importante de antibióticos en los últimos dos años, y se nos está acabando”, dijo Warinner. “Estos métodos nos dan la oportunidad de buscar posibles BGC productores de antibióticos en el pasado”.
