Estudi comparatiu de la microbiota oral de l'antiga Tàrraco i la població actual

Abstract

ENG- The present doctoral thesis explores and compares the oral microbiome of ancient dental plaque from burial sites in the ancient Roman city of Tarraco (modern-day Tarragona) with dental plaque from present-day individuals. The objective is to find out how the oral microbial communities have evolved regarding diversity and abundance. The hypothesis is that the oral microbiome has significantly changed over time, reflecting adaptations to shifts in diet and environment.

DNA was extracted from ancient and modern samples using specialized methods. We amplified a specific gene (16S rRNA) and used advanced DNA sequencing techniques to analyze the microbial communities. We focused specifically on the oral microbiota by filtering DNA from environmental contaminants allowing for a clearer picture of the bacteria that lived in the mouth.

The study successfully retrieved bacterial DNA from 87.63% of the ancient samples, proving that dental calculus can preserve genetic material over long periods. Results showed that 94.85% of the microbial sequences found in ancient and modern samples were shared, suggesting continuity in oral microbiome composition across the centuries. However, there were differences in the diversity of microbes: 42.25% of the microbial taxa were found in both groups, 38.97% were unique to the ancient population, and 18.78% were exclusive to the modern group.

The most common bacterial phyla in the ancient population were Firmicutes (36.05%), Actinobacteria (29.22%), and Proteobacteria (18.69%). Most bacterial genera in the ancient samples (84.41%) were present in tiny amounts, while only a small fraction (2.37%) was abundant. Some of the most common genera of bacteria shared by both ancient and modern populations include Actinomyces, Streptococcus, Parvimonas and Fretibacterium.

Thus, our hypothesis is confirmed, as the findings suggest that while there is a consistent structure to the oral microbiome over time, specific adaptations likely occurred. These changes may indicate a reduction in microbial diversity in modern populations linked to lifestyle changes

CAT- La present tesi doctoral explora i compara el microbioma oral de la placa dental antiga de jaciments excavats a l'antiga ciutat romana de Tàrraco (actual Tarragona) amb la placa dental d'individus actuals. L'objectiu és conèixer com han evolucionat les comunitats microbianes orals pel que fa a la diversitat i l'abundància. La hipòtesi és que el microbioma oral ha canviat significativament amb el temps, reflectint adaptacions als canvis en la dieta i l’estil de vida.

L'ADN es va extreure de mostres antigues i actuals mitjançant mètodes especialitzats. Es va amplificar un gen específic (16S rRNA) i es va utilitzar tècniques avançades de seqüenciació d'ADN per analitzar les comunitats microbianes. L’estudi es va centrar en la microbiota oral filtrant l'ADN dels contaminants ambientals permetent una imatge més clara dels bacteris que vivien a la boca.

L'estudi va recuperar amb èxit l'ADN bacterià del 87,63% de les mostres antigues, demostrant que el càlcul dental pot preservar el material genètic durant llargs períodes. Els resultats van mostrar que el 94,85% de les seqüències trobades en mostres antigues i actuals eren compartides, cosa que suggereix una continuïtat en la composició del microbioma oral al llarg dels segles. Tanmateix, hi va haver diferències en la diversitat de microbis: el 42,25% dels tàxons microbians es van trobar en ambdós grups, el 38,97% eren únics de la població antiga i el 18,78% eren exclusius del grup modern.

Els grups bacterians més comuns a la població antiga eren Firmicutes (36,05%), Actinobacteria (29,22%) i Proteobacteris (18,69%). La majoria dels gèneres bacterians de les mostres antigues (84,41%) estaven presents en petites quantitats, mentre que només una petita fracció (2,37%) era abundant. Alguns dels gèneres de bacteris més comuns que comparteixen les poblacions antigues i modernes inclouen Actinomyces, Streptococcus, Parvimonas i Fretibacterium.

Així, la nostra hipòtesi es confirma, ja que els resultats suggereixen que, tot i que hi ha una estructura coherent del microbioma oral al llarg del temps, probablement es van produir adaptacions específiques. Aquests canvis poden indicar una reducció de la diversitat microbiana a les poblacions modernes lligada a canvis en l'estil de vida