I risultati forniscono approfondimenti sui microbiomi delle popolazioni agricole preindustriali, che può fornire un contesto tanto necessario per interpretare la salute dei moderni microbiomi.
Negli anni, gli scienziati hanno notato che coloro che vivono nelle società industrializzate hanno un microbioma notevolmente diverso rispetto alle comunità di cacciatori-raccoglitori in tutto il mondo. Da questa, un numero crescente di prove ha collegato i cambiamenti nel nostro microbioma a molte delle malattie del moderno mondo industrializzato, come le malattie infiammatorie intestinali, allergie, e obesità.
L'attuale studio aiuta a caratterizzare il cambiamento nei microbiomi intestinali e mette in evidenza il valore delle antiche latrine come fonti di informazioni biomolecolari.
Piers Mitchell dell'Università di Cambridge è specializzato nel contenuto intestinale di persone del passato attraverso l'analisi di substrati insoliti. Osservando al microscopio il contenuto delle latrine archeologiche e delle feci essiccate, lui e il suo team hanno appreso molti volumi sui parassiti intestinali che affliggevano i nostri antenati.
"L'analisi microscopica può mostrare le uova di vermi parassiti che vivevano nell'intestino, ma molti microbi nell'intestino sono semplicemente troppo piccoli per essere visti, " commenta Mitchell. "Se vogliamo determinare cosa costituisce un microbioma sano per le persone moderne, dovremmo iniziare a guardare i microbiomi dei nostri antenati che vivevano prima dell'uso di antibiotici, Fast food, e le altre trappole dell'industrializzazione".
Kirsten Bos, uno specialista in DNA batterico antico del Max Planck Institute for the Science of Human History e co-leader dello studio, era inizialmente scettico sulla fattibilità di indagare sul contenuto di latrine che erano state a lungo fuori servizio.
"All'inizio non eravamo sicuri se le firme molecolari del contenuto intestinale sarebbero sopravvissute nelle latrine per centinaia di anni. Molti dei nostri successi nell'antico recupero batterico finora sono venuti da tessuti calcificati come ossa e tartaro dentale, che offrono condizioni di conservazione molto diverse. Tuttavia, "dice Bos, "Speravo davvero che i dati qui cambiassero la mia prospettiva".
Il team ha analizzato i sedimenti delle latrine medievali a Gerusalemme e Riga, Lettonia risalente al XIV-XV secolo d.C. La prima sfida è stata quella di distinguere i batteri che un tempo formavano l'antico intestino da quelli introdotti dall'ambiente, una conseguenza inevitabile del lavoro con il materiale archeologico.
I ricercatori hanno identificato una vasta gamma di batteri, Archea, protozoi, vermi parassiti, funghi e altri organismi, compresi molti taxa noti per abitare l'intestino degli esseri umani moderni.
"Sembra che le latrine siano davvero preziose fonti di informazioni sia microscopiche che molecolari, " conclude Bos.
Susanna Sabin, un'alunna di dottorato dell'MPI-SHH che ha co-diretto lo studio, confrontato il DNA latrina con quelli provenienti da altre fonti, compresi i microbiomi delle popolazioni industriali e di foraggiamento, così come le acque reflue e il suolo.
"Abbiamo scoperto che il microbioma di Gerusalemme e Riga aveva alcune caratteristiche comuni:mostravano somiglianze con i moderni microbiomi di cacciatori-raccoglitori e con i moderni microbiomi industriali, ma erano abbastanza diversi da formare il loro gruppo unico. Non conosciamo una fonte moderna che ospita il contenuto microbico che vediamo qui".
L'uso delle latrine, dove si mescolano le feci di molte persone, ha permesso ai ricercatori una visione senza precedenti dei microbiomi di intere comunità.
Queste latrine ci hanno fornito informazioni molto più rappresentative sulla più ampia popolazione preindustriale di queste regioni rispetto a un singolo campione fecale. La combinazione di prove della microscopia ottica e dell'analisi del DNA antico ci consente di identificare la straordinaria varietà di organismi presenti nell'intestino dei nostri antenati vissuti secoli fa".
Piers Mitchell, università di Cambridge
Nonostante la promessa di questo nuovo approccio per lo studio del microbioma, restano le sfide.
"Avremo bisogno di molti più studi in altri siti archeologici e periodi di tempo per comprendere appieno come il microbioma è cambiato nel tempo nei gruppi umani, " dice Bos. "Tuttavia, abbiamo compiuto un passo fondamentale nel dimostrare che il recupero del DNA di antichi contenuti intestinali dalle latrine del passato può funzionare".
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