Badania przeprowadził zespół kierowany przez dr. Rogelio Cerritosa z Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) oraz dr Sarę Rosas-Plaza, mikrobiolożkę z Van Andel Research Institute, przy współpracy z naukowcami z Universidad Autónoma de Querétaro i Universidad Nacional Autónoma de Hidalgo. W skład zespołu wchodzili specjaliści z zakresu mikrobiologii, archeologii i bioinformatyki, a projekt uzyskał wsparcie finansowe z Narodowej Rady Nauki i Technologii Meksyku (CONAHCyT). Celem było zrekonstruowanie mikrobiomu jelitowego prekolumbijskiego człowieka oraz zrozumienie, w jaki sposób różnił się on od mikrobiomu współczesnych populacji.

Naukowcy przeprowadzili analizy starożytnego DNA, wykorzystując sekwencjonowanie genu 16S rRNA – metodę umożliwiającą identyfikację bakterii na podstawie konserwatywnych fragmentów ich materiału genetycznego. Dzięki temu udało się ustalić skład mikrobiologiczny próbek jelit oraz koprolitów (skamieniałych odchodów). Wyniki ujawniły obecność licznych grup bakterii charakterystycznych również dla współczesnego człowieka, m.in. z rodzin Peptostreptococcaceae, Enterobacteriaceae i Enterococcaceae. Szczególne zainteresowanie wzbudziło odkrycie bakterii Romboutsia hominis, która dotychczas była znana jedynie z mikrobiomów ludzi współczesnych. Jej obecność w materiale sprzed tysiąca lat sugerowała, że pewne elementy ludzkiego mikrobiomu pozostawały stabilne przez stulecia mimo ogromnych zmian środowiskowych, żywieniowych i społecznych. Inne bakterie, należące do rodzaju Clostridium, wskazywały na dużą zdolność do fermentacji włókien roślinnych, co z kolei świadczyło o bogatej w błonnik diecie Zimapán Man.

Zespół badawczy interpretował skład mikrobiomu w kontekście ówczesnego stylu życia. Obecność mikroorganizmów zdolnych do rozkładu polisacharydów typowych dla roślin, takich jak agawa, opuncja czy jukka, sugerowała spożywanie roślin pustynnych bogatych w fruktany. Zidentyfikowano także bakterie kojarzone z trawieniem chityny, co pozwalało przypuszczać, że w diecie obecne były owady – ważne źródło białka w ówczesnej Mezoameryce. 

Sam sposób pochówku również był wyjątkowy. Ciało młodego mężczyzny zostało starannie owinięte w kilka warstw materiałów – najpierw w tkaninę bawełnianą, a następnie matę z włókien agawy. Ten rytuał, a także miejsce złożenia ciała w głębi jaskini, sugerowały, że mężczyzna mógł należeć do elity społecznej lub pełnić istotną funkcję w swojej wspólnocie. Archeolodzy nadali mu imię Hna Hnu, co w lokalnym języku Otomí oznacza „człowieka z Zimapán”.

Analiza koprolitów i tkanek przyniosła dane nie tylko o bakteriach, ale i ogólnym stanie zdrowia. Zespół badawczy odkrył ślady DNA drobnoustrojów potencjalnie chorobotwórczych, choć w ilościach niewielkich, co mogło wskazywać na przebyte infekcje jelitowe typowe dla populacji bez dostępu do nowoczesnych środków higieny. W porównaniu z mikrobiomem współczesnych mieszkańców Meksyku próbki z Zimapán cechowały się większą różnorodnością i obecnością szczepów nieobecnych we współczesnych populacjach miejskich.

To badanie miało również wymiar ewolucyjny. Ustalono, że od czasów prekolumbijskich w mikrobiomie człowieka zaszły istotne zmiany – utracono część mikroorganizmów symbiotycznych, które mogły wspierać metabolizm i odporność. Zanik takich szczepów wiązano z urbanizacją, zmianą diety i stosowaniem antybiotyków w XX i XXI w. Porównania te dostarczyły argumentów na rzecz tezy, że współczesny mikrobiom uległ „zubożeniu” w wyniku modernizacji stylu życia.

Badacze podkreślali jednak ograniczenia swoich analiz. Starożytne DNA jest niezwykle podatne na degradację, a nawet minimalne zanieczyszczenia mogą fałszować wyniki. Sekwencjonowanie 16S rRNA umożliwia identyfikację obecności bakterii, lecz nie pozwala precyzyjnie określić ich funkcji metabolicznych. W przyszłości planowano zastosowanie metod metagenomiki „shotgun”, które mogłyby ujawnić, jakie geny i szlaki metaboliczne były aktywne w jelitach człowieka z Zimapán. Pomimo tych ograniczeń badanie stanowiło wyjątkowy wkład w rozwój paleo-mikrobiologii. Pokazało, że mikrobiom może przetrwać setki lat w odpowiednich warunkach i że jego analiza może dostarczyć informacji nie tylko o zdrowiu, ale także diecie, kulturze i środowisku życia dawnych ludzi. Dzięki pracy interdyscyplinarnego zespołu z Meksyku udało się po raz pierwszy zrekonstruować tak szczegółowy obraz mikrobiomu człowieka z okresu prekolumbijskiego. W pewnym sensie naukowcy „przywrócili głos” bakteriom sprzed tysiąca lat, tym samym odkrywając fragment naszej wspólnej, mikrobiologicznej historii.