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위 그림은 4000년 전 있었던 치아중 하나다.

윙~ 소리부터 기분이 나쁜 치과 소리. 치과에 가는 이유는 이가 썪기 때문이고, 이가 썪는 이유는 당분때문에다. 그렇다면 옛날에는 당분이 없어 이가 썪지 않았을까? 그렇지 않다. 4.27에 아일랜드 동굴에서 4000년 전 썪은 이빨 2개가 발견이 됐다.

영국과 아일랜드 공동연구진은 아일랜드 리머릭 지역의 킬루라(Killuragh) 동굴에서 두 개의 치아를 발굴했다. 4,000년 전에 살았던 인류의 치아로 두 치아 모두 동일 남성의 것이었다. 과학자들은 치아 우식의 주요 원인인 스트렙토코커스 뮤탄스(S.Mutans,이하 뮤탄스)를 두 치아에서 모두 발견했다. 그 이외에도 구강 질환과 연관된 여러 미생물을 발견했다.

대표적인 치아 우식의 주요 원인인 뮤탄스균은 현대인의 치아에서는 흔히 발견되지만, 중세 이전의 유전체 기록은 거의 없다. 고대 구강 미생물을 다룬 연구의 75%는 지난 2,500년 이내의 기록만 다뤄졌다. 우선, 곡물 재배가 시작되기 이전 시대에는 뮤탄스균의 먹이가 적어 번식에 유리하지 않은 상황이었기 때문이다. 또한, 뮤탄스균이 내뿜는 산성 물질(젖산)은 치아를 부식시키는 동시에 DNA를 파괴하고, 치석의 화석화를 방해한다. 지금까지 진행된 치아 미생물 연구는 대부분 치석의 DNA를 분석했기 때문에 뮤탄스균의 흔적을 찾기 어려웠다.

하지만 연구진은 치석 대신 치아에서 직접 구강 미생물 환경을 분석하는 연구를 진행했다. 두 개의 치아 중 한 개에서는 극명한 미생물 불균형이 나타났다. 다른 미생물에 비해 뮤탄스균의 DNA가 압도적으로 많이 나타난 것이다. 치아 우식이 발견되지 않은 다른 하나의 치아에 비해서는 뮤탄스균의 상대적 존재비가 무려 7.5배나 더 높았다.

아래 그림은 과학자들이 치아를 분석한 결과다.

무탄스균의 양이 적으면 아무 상관이 없다. 하지만 자꾸만 당분이 많아지는 과정이 반복되면, 번성해 우세 세균이 되고 끝내 충치라는 질병으로 이어진다. 킬루라 동굴에서 발굴한 치아에서도 뮤탄스균을 제외한 다른 충치 원인균은 거의 발견되지 않았다. 우세 세균이 되었다는 의미다.

아래 그림은 무탄스균의 사진이다.

연구진은 킬루라 동굴의 치아가 발굴된 고대 시대부터 현재까지 구강 미생물의 유전적 변화도 분석했다. 고대의 치아는 현대인의 치아와 비교하여 잇몸 질환과 관련된 미생물인 타네렐라 포르시티아(Tannerella forsythia, 이하 포르시티아)의 계통이 다양했다. 캐시디 교수는 “우리 연구진이 이번에 밝힌 고대 치아의 기록과 기존 도출된 중세 시대 치아의 미생물 기록과 복합적으로 고려했을 때, 지난 750년 동안 포르시티아의 단일 계통이 우세해졌음을 알 수 있다”며 “특히, 산업 시대 이후로는 입안 박테리아 증식과 질병을 유발하는 유전자가 포함된 계통이 우세해졌으며, 수도 급속하게 많아졌다”고 설명했다.

아직까지 과학자들이 발견한것은 여기까지다. 지금도 과학자들은 더 많은 정보를 얻기 위해 열심히 연구하고 있다.