When a team of archaeologists recently came across some 15,000 year-old human remains, they made an interesting discovery. The teeth of those ancient humans were riddled with holes. Their cavities were caused by the same thing that still plagues us today, specific tiny microbes that live in our mouths. These microbes are with us soon after birth. We typically pick them up as babies from our mothers' mouths. And as our teeth erupt, they naturally begin to accumulate communities of bacteria. Depending on what we eat, and specifically how much sugar we consume, certain microbes can overpopulate and cause cavities. Diets high in sugary foods cause an explosion of bacteria called mutans streptococci in our mouths. Like humans, these microorganisms love sugar, using it as a molecular building block and energy source. As they consume it, the bacteria generate byproducts in the form of acids, such as lactic acid. Mutans streptococci are resistant to this acid, but unfortunately, our teeth aren't. While each human tooth is coated in a hardy, protective layer of enamel, it's no match for acid. That degrades the armor over time, leaching away its calcium minerals. Gradually, acid wears down a pathway for bacteria into the tooth's secondary layer called the dentin. Since blood vessels and nerves in our teeth are enclosed deep within, at this stage, the expanding cavity doesn't hurt. But if the damage extends beyond the dentin, the bacterial invasion progresses causing excruciating pain as the nerves become exposed. Without treatment, the whole tooth may become infected and require removal all due to those sugar-loving bacteria. The more sugar our food contains, the more our teeth are put at risk. Those cavemen would hardly have indulged in sugary treats, however, so what caused their cavities? In meat-heavy diets, there would have been a low-risk of cavities developing because lean meat contains very little sugar, but that's not all our early human ancestors ate. Cavemen would also have consumed root vegetables, nuts, and grains, all of which contain carbohydrates. When exposed to enzymes in the saliva, carbohydrates get broken down into simpler sugars, which can become the fodder for those ravenous mouth bacteria. So while ancient humans did eat less sugar compared to us, their teeth were still exposed to sugars. That doesn't mean they were unable to treat their cavities, though. Archaeological remains show that about 14,000 years ago, humans were already using sharpened flint to remove bits of rotten teeth. Ancient humans even made rudimentary drills to smooth out the rough holes left behind and beeswax to plug cavities, like modern-day fillings. Today, we have much more sophisticated techniques and tools, which is fortunate because we also need to contend with our more damaging, sugar-guzzling ways. After the Industrial Revolution, the human incidence of cavities surged because suddenly we had technological advances that made refined sugar cheaper and accessible. Today, an incredible 92% of American adults have had cavities in their teeth. Some people are more susceptible to cavities due to genes that may cause certain weaknesses, like softer enamel, but for most, high sugar consumption is to blame. However, we have developed other ways of minimizing cavities besides reducing our intake of sugar and starch. In most toothpastes and many water supplies, we use tiny amounts of fluoride. That strengthens teeth and encourages the growth of enamel crystals that build up a tooth's defenses against acid. When cavities do develop, we use tooth fillings to fill and close off the infected area, preventing them from getting worse. The best way to avoid a cavity is still cutting down on sugar intake and practicing good oral hygiene to get rid of the bacteria and their food sources. That includes regular tooth brushing, flossing, and avoiding sugary, starchy, and sticky foods that cling to your teeth between meals. Gradually, the population of sugar-loving microbes in your mouth will decline. Unlike the cavemen of yesteryear, today we have the knowledge required to avert a cavity calamity. We just need to use it.
최근 한 고고학자 팀이 약 15,000년 된 유골을 발견했을 때 그들은 흥미로운 점을 알게 되었습니다. 고대인들의 치아에 구멍이 숭숭 뚫려 있던 것입니다. 그 구멍은 오늘날 우리를 괴롭히는 것과 같은 이유로 발생했습니다. 바로 우리의 입속에 살고 있는 미생물이지요. 이 미생물들은 태어날 때부터 우리와 함께 했습니다. 일반적으로 어머니의 입을 통해서 미생물들이 옮겨오게 되지요. 치아가 돋으면서 박테리아가 자연스럽게 이 주위로 모여듭니다. 우리가 먹는 것에 따라 특히 얼마나 많은 당을 먹는지에 따라 어떤 미생물들은 과잉 발생되어 충치를 유발하게 됩니다. 당분이 많은 식단은 뮤탄스 연쇄상구균이라 불리는 박테리아의 급증을 유발시킵니다. 인간처럼, 이 미생물들은 당분을 좋아하고 당분을 자신의 분자구성 요소와 에너지 자원으로 사용합니다. 박테리아들은 당분을 소비할 때 산성의 형태로 부산물을 만드는데 젖산 같은 것입니다. 뮤탄스 연쇄상구균은 이 산성에 강하지만 불행히도 우리의 치아는 그렇지 못합니다. 인간의 치아는 법랑질로 두껍게 덮여있지만 산성 물질을 이겨내지는 못합니다. 시간이 지나면서 방어막은 깎이고 칼슘이 새어 나갑니다. 서서히 산은 치아를 마모시키고 상아질이라 불리는 치아의 두 번째 층으로 침투하기 위한 통로를 만듭니다. 혈관과 신경은 치아의 깊은 곳에 숨어있기 때문에 이 때까지는 별다른 통증이 없습니다. 하지만 손상이 상아질을 넘어 확장된다면 박테리아의 침입이 진행되고 신경이 노출되어 극심한 고통을 유발합니다. 치료를 하지 않으면 치아 전체가 감염될 수도 있고 치아를 제거해야 할지도 모릅니다. 다 당분을 좋아하는 박테리아 때문이지요. 음식에 당분이 많이 포함될 수록 우리의 치아는 더 큰 위험에 놓입니다. 그러나 원시인들은 설탕이 든 음식을 마음껏 먹기 어려웠을텐데 무엇이 그들의 충치를 유발했을까요? 육식 위주의 식단에서는 충치가 발생할 위험이 적었을 것입니다. 기름기가 없는 고기는 당분을 거의 포함하지 않기 때문이지요. 하지만 우리의 조상들이 먹은 것은 그게 다가 아닙니다. 원시인들은 뿌리식물, 견과류, 곡물도 먹었을 것입니다. 이것은 모두 탄수화물을 함유하고 있지요. 탄수화물이 침에 있는 효소에 노출되면 단당류로 분해되는데 이것은 배고픈 박테리아의 먹이가 됩니다. 그래서 고대인들이 우리에 비해 당을 적게 먹었지만 여전히 그들의 치아도 당에 노출되어 있었습니다. 그렇다고 해서 그들이 충치를 치료하지 못했다는 것은 아닙니다. 고고학적 유물들을 통해서 약 14,000년 전에 인류가 썩은 치아의 일부를 제거하기 위해 뽀족한 돌을 사용한 것을 알 수 있습니다. 심지어 고대인들은 단순한 형태의 송곳을 사용해서 치아의 거친 구멍을 매끄럽게 만들기도 했습니다. 그리고 오늘날 충치를 때우는 것과같이 밀랍을 이용해서 충치를 때웠지요. 오늘날 우리는 훨씬 더 정교한 기술과 도구들을 가지고 있습니다. 과거에 비해 훨씬 더 당분섭취가 많아지고 그에 따른 손상도 많아졌으니 다행이라고 볼 수 있겠네요. 산업 혁명 이후 인류의 충치 발생률이 급증했습니다. 갑작스러운 기술의 발전을 통해 설탕을 더 싸고 쉽게 얻을 수 있기 때문이었지요. 오늘날 놀랍게도 92%의 미국 성인이 충치를 갖고 있습니다. 몇몇 사람들은 더 연약한 법랑질을 유발시키는 유전자 때문에 특히 더 충치에 취약하기도합니다. 하지만 대부분의 경우에는 당분을 많이 섭취했기 때문입니다. 하지만 우리는 충치를 최소화하고 설탕과 녹말의 섭취를 줄이는 다른 방법들을 발전시켜왔습니다. 대부분의 치약과 수돗물에는 소량의 불소가 포함되어있습니다. 불소는 치아를 강화시키고 산으로부터 치아를 보호하는 법랑질 결정의 성장을 촉진시킵니다. 충치가 발생하면 우리는 감염된 부분을 봉쇄하기 위해서 이를 떼웁니다. 충치가 더 악화되는 것을 막는 것이지요. 충치를 피하는 가장 좋은 방법은 설탕 섭취를 줄이고 입을 청결하게 하여 박테리아와 이것의 식량공급원을 없애는 겁니다 규칙적인 양치질을하고 치실질을 하면서 그리고 당분이 많이 들어 있는 끈적끈적한 간식들을 피하면 됩니다. 그러면 서서히 입안의 당분을 좋아하는 미생물 숫자가 줄어들게 될 것입니다. 과거의 원시인들과 달리 우리는 충치라는 재앙을 피하는 데 필요한 지식을 많이 알고있습니다. 그것을 제대로 활용하기만 하면 되지요.