Une étude fournit de nouvelles informations sur les microbiomes des populations agricoles préindustrielles

Une nouvelle étude publiée cette semaine démontre une première tentative d'utilisation des méthodes de détection bactérienne ancienne, pionnier dans l'étude des épidémies passées, caractériser la diversité microbienne du contenu intestinal ancien de deux latrines médiévales.

Les résultats donnent un aperçu des microbiomes des populations agricoles préindustrielles, qui peut fournir un contexte indispensable pour interpréter la santé des microbiomes modernes.

Au cours des années, les scientifiques ont noté que ceux qui vivent dans les sociétés industrialisées ont un microbiome sensiblement différent de celui des communautés de chasseurs-cueilleurs du monde entier. De là, un nombre croissant de preuves a lié les changements de notre microbiome à de nombreuses maladies du monde industrialisé moderne, comme les maladies inflammatoires de l'intestin, allergiques, et l'obésité.

La présente étude permet de caractériser l'évolution des microbiomes intestinaux et met en évidence la valeur des latrines anciennes en tant que sources d'informations biomoléculaires.

Microbiomes intestinaux anciens :explorer les entrailles de l'histoire

Piers Mitchell de l'Université de Cambridge se spécialise dans le contenu intestinal des personnes du passé grâce à l'analyse de substrats inhabituels. En regardant au microscope le contenu des latrines archéologiques et des matières fécales desséchées, lui et son équipe ont appris beaucoup de choses sur les parasites intestinaux qui tourmentaient nos ancêtres.

"L'analyse microscopique peut montrer les œufs de vers parasites qui vivaient dans les intestins, mais de nombreux microbes dans l'intestin sont tout simplement trop petits pour être vus, " commente Mitchell. " Si nous voulons déterminer ce qui constitue un microbiome sain pour les gens modernes, nous devrions commencer à regarder les microbiomes de nos ancêtres qui vivaient avant l'utilisation d'antibiotiques, Fast food, et les autres pièges de l'industrialisation."

Kirsten Bos, spécialiste de l'ADN bactérien ancien du Max Planck Institute for the Science of Human History et co-dirigeant l'étude, était d'abord sceptique quant à la faisabilité d'enquêter sur le contenu de latrines qui étaient depuis longtemps en panne.

"Au début, nous n'étions pas sûrs que les signatures moléculaires du contenu intestinal survivraient dans les latrines pendant des centaines d'années. Jusqu'à présent, bon nombre de nos succès dans la récupération bactérienne ancienne sont venus de tissus calcifiés comme les os et le tartre dentaire, qui offrent des conditions de conservation très différentes. Néanmoins, " dit Bos, "J'espérais vraiment que les données ici changeraient ma perspective."

L'équipe a analysé les sédiments des latrines médiévales de Jérusalem et de Riga, La Lettonie datant du 14ème au 15ème siècle CE. Le premier défi consistait à distinguer les bactéries qui formaient autrefois l'ancien intestin de celles qui ont été introduites par l'environnement, une conséquence inévitable du travail avec du matériel archéologique.

Les chercheurs ont identifié un large éventail de bactéries, archée, protozoaires, vers parasites, champignons et autres organismes, y compris de nombreux taxons connus pour habiter les intestins des humains modernes.

"Il semble que les latrines soient en effet des sources précieuses d'informations microscopiques et moléculaires, " conclut Bos.

Pas de correspondances modernes pour les microbiomes anciens

Susanna Sabin, une ancienne doctorante du MPI-SHH qui a co-dirigé l'étude, comparé l'ADN des latrines à ceux d'autres sources, y compris les microbiomes des populations industrielles et en quête de nourriture, ainsi que les eaux usées et le sol.

"Nous avons découvert que le microbiome de Jérusalem et de Riga avait des caractéristiques communes - ils présentaient des similitudes avec les microbiomes modernes de chasseurs-cueilleurs et les microbiomes industriels modernes, mais étaient suffisamment différents pour former leur propre groupe unique. Nous ne connaissons pas de source moderne qui abrite le contenu microbien que nous voyons ici. »

L'utilisation des latrines, où les excréments de nombreuses personnes sont mélangés, a permis aux chercheurs d'avoir un aperçu sans précédent des microbiomes de communautés entières.

Ces latrines nous ont donné des informations beaucoup plus représentatives sur la population préindustrielle plus large de ces régions qu'un échantillon fécal individuel ne l'aurait fait. La combinaison des preuves de la microscopie optique et de l'analyse de l'ADN ancien nous permet d'identifier l'étonnante variété d'organismes présents dans les intestins de nos ancêtres qui ont vécu il y a des siècles."

Piers Mitchell, L'université de Cambridge

Malgré la promesse de cette nouvelle approche d'investigation du microbiome, des défis demeurent.

"Nous aurons besoin de beaucoup plus d'études sur d'autres sites archéologiques et périodes pour comprendre pleinement comment le microbiome a changé dans les groupes humains au fil du temps, " dit Bos. " Cependant, nous avons franchi une étape clé en montrant que la récupération d'ADN d'anciens contenus intestinaux des latrines passées peut fonctionner. »

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