Have you ever wondered what is inside your dental plaque? Probably not, but people like me do. I'm an archeological geneticist at the Center for Evolutionary Medicine at the University of Zurich, and I study the origins and evolution of human health and disease by conducting genetic research on the skeletal and mummified remains of ancient humans. And through this work, I hope to better understand the evolutionary vulnerabilities of our bodies, so that we can improve and better manage our health in the future.
Você alguma vez se perguntou o que se encontra no interior da sua placa dentária? Provavelmente não, mas pessoas como eu sim. Eu sou uma geneticista arqueológica no Centro de Medicina Evolucionária, na Universidade de Zurich, e eu estudo as origens e evolução da saúde e da doença humana, conduzindo pesquisa genética no esqueleto e restos mumificados de humanos ancestrais. E através deste trabalho, eu espero compreender melhor a vulnerabilidade evolucionária dos nossos corpos, para que possamos aperfeiçoar e controlar melhor a nossa saúde no futuro.
There are different ways to approach evolutionary medicine, and one way is to extract human DNA from ancient bones. And from these extracts, we can reconstruct the human genome at different points in time and look for changes that might be related to adaptations, risk factors and inherited diseases. But this is only one half of the story.
Existem maneiras diferentes de encarar a medicina evolucionária, e uma maneira é extrair o DNA humano de ossos ancestrais. E, através desses extratos, nós podemos reconstruir o genoma humano em diferentes épocas no tempo e procurar alterações que possam estar relacionadas a adaptações, fatores de risco e doenças hereditárias. Mas isto é somente uma parte da história.
The most important health challenges today are not caused by simple mutations in our genome, but rather result from a complex and dynamic interplay between genetic variation, diet, microbes and parasites and our immune response. All of these diseases have a strong evolutionary component that directly relates to the fact that we live today in a very different environment than the ones in which our bodies evolved. And in order to understand these diseases, we need to move past studies of the human genome alone and towards a more holistic approach to human health in the past.
Os desafios da saúde mais importantes hoje em dia não são causados por simples mutações no nosso genoma, mas resultam de interligações complexas e dinâmicas entre variações genéticas, dieta, micróbios e parasitas e a nossa resposta imunitária. Todas estas doenças têm um forte componente evolucionário que relaciona diretamente o fato que nós vivemos hoje num ambiente muito diferente do que aqueles em que nossos corpos evoluíram. E, a fim de compreendermos estas doenças, nós precisamos avançar de estudos passados focados somente no genoma humano para uma aproximação mais holística da saúde humana no passado.
But there are a lot of challenges for this. And first of all, what do we even study? Skeletons are ubiquitous; they're found all over the place. But of course, all of the soft tissue has decomposed, and the skeleton itself has limited health information. Mummies are a great source of information, except that they're really geographically limited and limited in time as well. Coprolites are fossilized human feces, and they're actually extremely interesting. You can learn a lot about ancient diet and intestinal disease, but they are very rare.
Mas existem muitos desafios para isto. Primeiramente, o que nós vamos estudar? Os esqueletos são omnipresentes; eles são encontrados por todo o lado. Mas, certamente, todo o tecido mole foi decomposto, e o esqueleto em si tem informação limitada sobre a saúde. As múmias são uma grande fonte de informação, exceto que são mesmo geograficamente limitadas e também limitadas no tempo. Coprólitos são fezes humanas fossilizadas e são, na verdade, extremamente interessantes. Pode-se aprender muito sobre a dieta ancestral e doenças intestinais, mas elas são muito raras.
(Laughter)
(Risos)
So to address this problem, I put together a team of international researchers in Switzerland, Denmark and the U.K. to study a very poorly studied, little known material that's found on people everywhere. It's a type of fossilized dental plaque that is called officially dental calculus. Many of you may know it by the term tartar. It's what the dentist cleans off your teeth every time that you go in for a visit. And in a typical dentistry visit, you may have about 15 to 30 milligrams removed. But in ancient times before tooth brushing, up to 600 milligrams might have built up on the teeth over a lifetime.
Então, para encarar este problema, eu reuni uma equipe de pesquisadores internacionais na Suíça, Dinamarca e em Inglaterra, para estudar um material muito pobremente estudado e pouco conhecido que é encontrado em pessoas por todo o lado. É um tipo de placa dental fossilizada que é chamada oficialmente cálculo dentário. Muitos de vocês a conhecem pelo termo tártaro. É o que os dentistas limpam de seus dentes cada vez que vocês fazem uma consulta. E numa típica consulta ao dentista, você pode ter aproximadamente de 15 a 30 miligramas removidos. Mas em tempos ancestrais, antes de existir a escovação dos dentes, até 600 miligramas podiam ter acumulado nos dentes ao longo de uma vida.
And what's really important about dental calculus is that it fossilizes just like the rest of the skeleton, it's abundant in quantity before the present day and it's ubiquitous worldwide. We find it in every population around the world at all time periods going back tens of thousands of years. And we even find it in neanderthals and animals.
E o que é realmente importante sobre o cálculo dentário é que fossiliza exatamente como o resto do esqueleto, é abundante em quantidade até hoje e é omnipresente mundialmente. Nós o encontramos em cada população em todo o mundo em todos períodos temporais, recuando dezenas de milhares de anos. E até o encontramos em neandertais e em animais.
And so previous studies had only focused on microscopy. They'd looked at dental calculus under a microscope, and what they had found was things like pollen and plant starches, and they'd found muscle cells from animal meats and bacteria. And so what my team of researchers, what we wanted to do, is say, can we apply genetic and proteomic technology to go after DNA and proteins, and from this can we get better taxonomic resolution to really understand what's going on?
E assim estudos prévios só se focaram no microscópio. Eles olharam para o cálculo dentário por um microscópio, e o que eles encontraram foram coisas como pólen e amido das plantas, e eles encontraram células musculares de carnes de animais e bactérias. E assim o que a minha equipe de pesquisadores, o que nós quisemos fazer é, vamos dizer, nós podemos utilizar tecnologia genética e proteômica para ir atrás de DNA e proteínas, e com isto podemos conseguir melhor resultado taxonômico para realmente entender o que está acontecendo?
And what we found is that we can find many commensal and pathogenic bacteria that inhabited the nasal passages and mouth. We also have found immune proteins related to infection and inflammation and proteins and DNA related to diet. But what was surprising to us, and also quite exciting, is we also found bacteria that normally inhabit upper respiratory systems. So it gives us virtual access to the lungs, which is where many important diseases reside.
E o que nós descobrimos é que nós podemos encontrar bactérias patogênicas e comensais que habitaram as cavidades nasais e a boca. Nós também encontramos proteínas imunes relacionadas com a infecção e inflamação e proteínas e DNA relacionadas com a dieta. Mas o que foi surpreendente para nós, e também muito interessante, é que também encontramos bactérias que normalmente habitam sistemas respiratórios superiores. Então isto nos dá acesso virtual aos pulmões, que é onde muitas doenças importantes residem.
And we also found bacteria that normally inhabit the gut. And so we can also now virtually gain access to this even more distant organ system that, from the skeleton alone, has long decomposed. And so by applying ancient DNA sequencing and protein mass spectrometry technologies to ancient dental calculus, we can generate immense quantities of data that then we can use to begin to reconstruct a detailed picture of the dynamic interplay between diet, infection and immunity thousands of years ago.
E nós também encontramos bactérias que normalmente habitam o intestino. E assim nós também ganhamos acesso virtual a este sistema de órgãos ainda mais distante, do que somente do esqueleto, e que foi decomposto há muito. E assim, ao aplicar sequência ancestral do DNA e tecnologias espectrómetras de massa proteica para cálculo dentário ancestral, nós conseguimos gerar imensa quantidade de informação que nós podemos usar para começar a reconstruir uma imagem detalhada da interligação dinâmica entre dieta, infecção e imunidade milhares de anos atrás.
So what started out as an idea, is now being implemented to churn out millions of sequences that we can use to investigate the long-term evolutionary history of human health and disease, right down to the genetic code of individual pathogens. And from this information we can learn about how pathogens evolve and also why they continue to make us sick. And I hope I have convinced you of the value of dental calculus.
Então o que começou como uma idéia, está agora sendo implementado para chegar a milhões de sequências que nós podemos usar para investigar a história evolutiva a longo prazo da saúde e da doença humana, escrita no código genético de patógenos individuais E através desta informação nós podemos aprender como evoluem os patógenos e também porque continuam nos deixando doentes. E eu espero tê-los convencido do valor do cálculo dental.
And as a final parting thought, on behalf of future archeologists, I would like to ask you to please think twice before you go home and brush your teeth.
E para finalizar, em nome dos futuros arqueólogos, eu gostaria de pedir a vocês que, por favor, pensem duas vezes antes de irem para casa e escovarem seus dentes
(Applause)
(Aplausos)
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)