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 ja se perguntou o que há dentro da sua placa dentária? Provavelmente não, mas pessoas como eu se perguntam. Sou uma arqueogeneticista no Centro para a Evolução da Medicina na Universidade de Zurique, e eu estudo as origens e a evolução da saúde e das doenças humanas por meio da pesquisa genética em esqueletos e restos mumificados de homens ancestrais. E através desse trabalho, eu espero compreender melhor as vulnerabilidades evolutivas dos nossos corpos, para que possamos melhorar e administrar melhor 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.
Há diferentes meios para acessar a medicina evolutiva e um deles é extrair o DNA humano de ossos ancestrais. E desses estratos podemos reconstruir o genoma humano em pontos diferentes no tempo e procurar por mudanças que podem estar relacionadas a adaptações, fatores de risco e doenças hereditárias. Mas, essa é apenas 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.
O desafio da saúde mais importante da atualidade não é causado por mutações simples em nosso genoma, mas por resultados de uma interação complexa e dinâmica entre variações genéticas dieta, micróbios, parasitas e nossa resposta imunológica. Todas essas doenças têm um componente evolutivo muito forte que se relacionam diretamente ao fato de vivermos atualmente em um ambiente muito diferente do que aqueles em que nossos corpos evoluíram. Para que entendamos essas doenças precisamos deixar de lado os antigos estudos sobre o genoma humano em direção a uma abordagem 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 há muitos desafios. Primeiramente, o que estudamos na verdade? Esqueletos são ubíquos, eles são encontrados em todo lugar. Mas é claro, todo o tecido macio foi decomposto, e o próprio esqueleto tem pouca informação sobre saúde Múmias são uma excelente fonte de informação, a não ser pelo fato de serem limitadas geograficamente e limitadas no tempo também. Coprólitos são fezes humanas fossilizadas e eles são bem interessantes. Podemos aprender bastante sobre dietas ancestrais e doenças intestinais, mas eles são bem raros.
(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.
Assim, para abordar esse problema, Eu juntei um time de pesquisadores internacionais da Suíça, da Dinamarca e do Reino Unido para estudar um material pouco estudado, pouco conhecido que é encontrado nas pessoas em todo lugar. É um tipo de placa dental fossilizada, chamada oficialmente de cálculo dental. Muitos de vocês o devem conhecer por tártaro. É o que os dentistas limpam do seu dente toda vez que você vai numa consulta. Numa típica ida ao dentista, de 15 a 30 miligramas são removidos. Em tempos remotos, antes da escovação dental, cerca de 600 miligramas podiam ficar nos dentes durante toda a 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.
O que é verdadeiramente importante sobre o cálculo dental é que ele fossilizava do mesmo jeito que o resto do esqueleto, é abundante em quantidade antes da atualidade e é ubíquo mundo a fora. Encontramos ele em todas as populações mundo a fora, em todos os períodos de tempo voltando dezenas de milhares de anos. E encontramos também nos neandertais e nos 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?
Assim, estudos anteriores focaram apenas na microscopia. Eles olhavam o cálculo dental no microscópio, o que achavam eram coisas como pólen e amidos vegetais, eles achavam células musculares da carne de animais e bactérias. Assim, o que minha equipe de pesquisadores, o que queríamos fazer, é dizer, podemos aplicar tecnologia genética e proteômica para identificar DNA e proteínas, e a partir disso, podemos obter resoluções taxonômicas melhores para entendermos, de fato, 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 descobrimos é que podemos achar muitas bactérias parasitas e patogênicas, que habitavam a passagem nasal e a boca. Também achamos proteínas imunes, relacionadas a infecção e a inflamação, e proteínas e DNA relacionados a dieta. Mas o que nos surpreendeu e também nos empolgou é que também achamos bactérias que normalmente habitam o sistema respiratório superior. Isso nos dá acesso virtual aos pulmões, lugar onde muitas doenças importantes se encontram.
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.
Também encontramos bactérias que normalmente habitam o intestino. Assim, podemos ter acesso virtualmente a esse, ainda mais distante, sistema de órgãos que, do esqueleto já se decompuseram a muito tempo. Assim, ao aplicarmos uma sequência DNA ancestral e tecnologias espectrometral de massa protéica aos cálculos dentais ancestrais podemos gerar grandes quantidades de informação que podem ser usadas para começarmos a reconstruir uma imagem detalhada da interação dinâmica entre dieta, infecções 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.
Assim, o que começou como uma ideia, está agora sendo implementado para produzir milhares de sequências que podemos usar para investigar a história evolucionária da saúde e das doenças humanas, lá mesmo no código genético das patologias individuais. E a partir dessa informação podemos aprender como os patogênicos evoluiram e também por que eles continuam a nos deixar doentes. Espero ter convencido vocês 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 como pensamento final de despedida, em favor dos futuros arqueólogos, gostaria de pedir-lhes que pensem duas vezes antes de ir pra casa e escovar os dentes.
(Applause)
(Aplausos)
Thank you.
Obrigado.
(Applause)
(Aplausos)