Мы привыкли беспокоиться о том, насколько фотогеничны наши зубы, но вряд ли задумываемся о том, что их индивидуальная форма – это не просто случайность, а эхо глубокой истории. Оказывается, строение наших зубов может быть частично обусловлено нашим неандертальским происхождением.
Международная группа исследователей совершила прорыв, обнаружив различия в строении зубов у представителей современных этнических групп, включая явную генетическую особенность, доставшуюся нам от неандертальцев. Результаты этого масштабного анализа не просто расширяют наши знания об эволюции, но и несут практическую пользу – они могут помочь в диагностике и лечении генетических заболеваний зубов.
18 участков и 882 добровольца
Зубы – это настоящие летописцы эволюции человека. Как отмечает Каустубхом Адхикари из Университетского колледжа Лондона (UCL), хорошо сохранившиеся древние зубы имеют особую важность для археологов, поскольку они проливают свет на ключевые этапы развития человечества, такие как переход к приготовленной пище и общее уменьшение размеров зубов. Однако до недавнего времени о генетической основе различий в размере и форме зубов внутри современной популяции было известно крайне мало, во многом из-за сложности их точного измерения.
Для решения этой задачи исследователи, в числе которых были и эксперты из Фуданьского университета в Китае, применили высокоточные методы. Они использовали 3D-сканирование гипсовых слепков зубов для анализа параметров 882 добровольцев европейского, индейского и африканского происхождения.
Сопоставив эти детальные 3D-данные с генетической информацией добровольцев, ученые смогли выявить целых 18 участков генома, которые отвечают за размер и форму различных зубов. И что особенно впечатляет – 17 из этих участков были идентифицированы впервые как связанные с размерами зубов. Эта работа заложила основу для понимания того, какие гены стоят за различиями, наблюдаемыми между этническими группами.
След неандертальца: тоньше резцы, меньше зубы
Самое захватывающее открытие касается нашего доисторического совместного существования с неандертальцами. Как известно, древние люди скрещивались с ними во время их относительно короткого сосуществования. В результате этого смешения мы унаследовали определенные гены, которые до сих пор влияют на наше тело.
Исследователи предполагают, что один из идентифицированных генетических вариантов происходит именно от неандертальцев. Этот вариант был обнаружен исключительно у добровольцев европейского происхождения и оказался связан с более тонкими резцами – то есть, они были измерены от передней к задней части. Кроме того, люди, несущие этот конкретный вариант, как правило, обладали и зубами меньшего размера в целом.
Помимо неандертальского следа, ученые также подтвердили влияние гена EDAR, который ранее связывали с формой резцов у восточноазиатских народов. Новое исследование показало, что EDAR также влияет на ширину всех зубов.
Побочный эффект или целенаправленный отбор?
Хотя ученые нашли гены, которые формируют нашу улыбку, они не уверены, почему эти гены развились именно таким образом. Как пояснил Андрес Руис-Линарес, один из руководителей исследования из UCL и Университета Экс-Марсель, пока неясно, были ли гены, определяющие форму зубов, отобраны в ходе эволюции из-за каких-то особых преимуществ для здоровья ротовой полости.
Вполне возможно, что эти гены отбирались под влиянием, которое они оказывали в других областях организма, а различия в форме зубов стали своего рода побочным эффектом этого отбора. Это означает, что неандертальский ген мог быть выбран не потому, что он делал зубы более эффективными, а потому, что он давал преимущество в чем-то совершенно другом.
От генетики к терапии
Несмотря на открытые вопросы об эволюционном отборе, практический потенциал исследования огромен. Цин Ли из Университета Фудань подчеркивает, что гены, обусловливающие нормальные вариации размеров зубов у здоровых людей, в некоторых случаях могут также способствовать патогенным вариациям. К таким патогенным вариациям – генетическим различиям, увеличивающим риск развития заболевания – относятся, например, задержка роста зубов или другие серьезные стоматологические проблемы. Другими словами, гены, определяющие размеры зубов, могут также обусловливать проблемы со здоровьем ротовой полости.
Поэтому исследователи надеются, что их результаты окажутся полезными в медицине. Если удастся установить четкую связь, люди с определенными стоматологическими проблемами в будущем смогут проходить генетические тесты для точной диагностики. Более того, ученые не исключают, что некоторые аномалии зубов когда-нибудь можно будет лечить с помощью генной терапии.
Наше неандертальское наследство продолжает удивлять. Если раньше мы знали, что могли унаследовать от наших давних предков такие черты, как болевой порог и форму носа, то теперь к этому списку добавились и наши зубы. И, возможно, именно это древнее генетическое влияние приведет нас к революционным методам лечения в современной стоматологии.