Proteine ​​im Zahnschmelz geben Einblick in das Wohlbefinden des Menschen in Vergangenheit und Gegenwart

Eine neue Sichtweise auf Zahnschmelz könnte Wissenschaftlern zu einem tieferen Verständnis der Gesundheit menschlicher Populationen von der Antike bis zur Gegenwart verhelfen.

Die Methode, veröffentlicht diese Woche im Zeitschrift für Archäologische Wissenschaftenuntersucht zwei Immunproteine, die im menschlichen Zahnschmelz eingebettet sind: Immunglobulin G, ein Antikörper, der Infektionen bekämpft, und C-reaktives Protein, das bei Entzündungen im Körper vorhanden ist.

„Diese Proteine ​​sind im Zahnschmelz vorhanden und wir können sie nutzen, um die biologische und möglicherweise auch emotionale Gesundheit früherer menschlicher Populationen zu untersuchen“, sagte Tammy Buonasera, Assistenzprofessorin an der University of Alaska Fairbanks und Hauptautorin der Studie. „Eine Analyse von Immunproteinen im Zahnschmelz wurde bisher noch nicht durchgeführt und dies öffnet die Tür, um Krankheiten und Gesundheit in der Vergangenheit gezielter zu untersuchen, als uns dies heute möglich ist.“

Die Studie begann, als Buonasera wissenschaftliche Mitarbeiterin an der University of California in Davis war. Sie und ihre Mitarbeiter, darunter Vertreter lokaler indigener Stämme, testeten das Vorhandensein und die Menge der Proteine ​​im Zahnschmelz von drei Personengruppen:

Anschließend verglich das Forschungsteam die Werte der beiden Proteine ​​mit der bekannten Geschichte und den Erfahrungen der jeweiligen Bevölkerung. Die Ureinwohner des kalifornischen Missionssystems litten unter hohen Sterberaten, großem Stress und eingeschleppten Infektionskrankheiten.

Europäische Siedler aus dem 19. Jahrhundert hatten eine kürzere Lebenserwartung als die heutige Bevölkerung, aber als Gruppe war man davon ausgegangen, dass sie weniger Stress und Krankheiten ausgesetzt waren als die Ohlone-Gruppe. Man ging davon aus, dass die heutigen Militärkadetten gesünder und ernährter waren als beide archäologischen Gruppen.

Die Forscher stellten fest, dass es einen engen Zusammenhang zwischen den Anzeichen für hohe Stress- und Krankheitswerte bei der indigenen Bevölkerung und hohen Konzentrationen der beiden Proteine ​​in ihren Zähnen gab. Die Proteinwerte waren viel höher als bei den beiden anderen getesteten Gruppen.

„Wir beobachten, dass bestimmte Personen, insbesondere Kinder, sehr hohe Werte an Immunglobulinen aufweisen, die der Körper zur Bekämpfung von Krankheiten verwendet, und an C-reaktivem Protein, das Menschen produzieren, wenn sie unter Stress stehen“, sagte Jelmer Eerkens, Anthropologieprofessor an der University of California in Davis und einer der korrespondierenden Autoren der Studie. „Es ist herzzerreißend, an Kinder zu denken, die möglicherweise ihre Eltern und Familie durch Krankheiten verloren haben, in eine neue kulturelle Umgebung geworfen wurden, die sie nicht verstanden, und wie sich dies auf ihr Wohlbefinden auswirkte.“

Buonasera sagte, diese neue Art der Untersuchung von Zähnen könne Wissenschaftlern aus mehreren Gründen einen detaillierteren Einblick in historische und prähistorische Erfahrungen des Menschen ermöglichen.

Erstens bilden sich Zähne in unterschiedlichen Phasen der menschlichen Entwicklung, beginnend im Mutterleib und bis in die späte Adoleszenz oder das frühe Erwachsenenalter. Dieses Wachstum im Laufe der Zeit bei jedem Zahn ist vergleichbar mit den Jahresringen eines Baumes.

„Damit hat es das Potenzial, uns eine Aufzeichnung des Gesundheitszustands einer Person von der Geburt bis zum frühen Erwachsenenalter zu liefern“, sagte Buonasera.

Zweitens könnten Immunproteine ​​im Zahnschmelz genauere Informationen über den Gesundheitszustand liefern, als Wissenschaftler durch die Untersuchung struktureller Veränderungen an Knochen oder Zähnen erhalten können. Viele Krankheiten hinterlassen keine sichtbaren Spuren im Skelett, während Proteine ​​in Zähnen Reaktionen auf Krankheiten oder Entzündungen aufzeichnen können.

Schließlich neigt Zahnschmelz dazu, viel langsamer abzubauen als andere Gewebe im Körper. Das bedeutet, dass man aus den Proteinen in den Zähnen der Urmenschen lernen kann, denn sie liefern eine Zeitleiste der menschlichen Gesundheit, die Tausende von Jahren zurückreicht.

Die Methode gewinne nicht nur neue Einblicke in das Leben der Menschen in der Antike, sondern könne auch zu Erkenntnissen über die Auswirkungen von Stress, Krankheiten und Lebensstil auf den modernen Menschen beitragen, sagte sie.

„Ohne zu sehr übertreiben zu wollen, könnte die Betrachtung von Stress und Immunreaktionen bei Populationen in der Vergangenheit Vergleichspunkte mit modernen Lebensstilen liefern, die aufgrund des entsprechenden Zeitrahmens besonders wertvoll sein können“, sagte Buonasera.

Die Studie sei nicht nur die erste, in der im Zahnschmelz eingeschlossene Serumproteine ​​untersucht wurden, sondern auch aufgrund der Genauigkeit, die die neue Methode biete, innovativ, sagte Glendon Parker, außerordentlicher Professor an der UC Davis und einer der Co-Autoren der Studie.

„Wir sehen den Ansatz von Tammy und ihrem Team in vielen Zusammenhängen als relevant an, sowohl für diese als auch für andere Fragen“, sagte Parker. „Diese neuen Werkzeuge werden uns weitere Einblicke in das Leben vergangener Völker geben. Es ist eine spannende Zeit für die Bioanthropologie, da diese Werkzeuge verfügbar werden.“