Cientistas reconstruíram com sucesso o genoma Treponema pálido de restos humanos com cerca de 5.500 anos descobertos na região de Sabana de Bagata, na Colômbia. Esta bactéria é responsável por diversas doenças infecciosas graves atualmente, incluindo a sífilis. Descobertas publicadas em revista Ciênciaexpandir enormemente o que os pesquisadores sabem sobre há quanto tempo essas infecções afetam as populações humanas.
Os restos mortais foram escavados em um abrigo de pedra perto da atual Bogotá e datam de aproximadamente 5.500 anos atrás. Ao identificar este genoma antigo, os pesquisadores ampliaram a história genética conhecida Treponema pálido mais de 3.000 anos. A evidência acrescenta peso à ideia de que as doenças treponémicas se espalharam pelas Américas muito antes do que foi documentado.
“As nossas descobertas mostram o potencial único da paleogenómica para contribuir para a nossa compreensão da evolução das espécies e dos potenciais riscos para a saúde das comunidades passadas e presentes”, disse o geneticista Lars Fehren-Schmitz, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz.
O que são doenças treponêmicas?
Treponema pálido é uma bactéria em forma de espiral que existe hoje em três subespécies intimamente relacionadas. Cada um deles causa uma doença diferente: sífilis, inhame e bege. A quarta doença treponema, pinto, é causada Treponema caratêum ou Treponema pálido subsp. caratê. O genoma completo do patógeno responsável pela cerveja ainda não foi encontrado, deixando dúvidas sobre suas relações evolutivas e classificação.
Apesar da composição genética quase idêntica, os cientistas ainda não sabem quando e como surgiram essas diferentes formas da doença. Embora restos de esqueletos às vezes possam mostrar sinais de infecção, a genética costuma contar uma história mais complexa. Ainda existem grandes lacunas entre o que os ossos podem revelar e o que o DNA antigo pode confirmar sobre a evolução das doenças.
A linhagem de um patógeno familiar foi perdida
Neste estudo, os pesquisadores confirmaram que o DNA antigo pertencia a esta espécie Treponema pálidomas não correspondia a nenhuma das formas conhecidas que hoje causam a doença. Embora o genoma antigo esteja intimamente relacionado com as cepas modernas, o genoma antigo divergiu no início da história evolutiva da bactéria.
“Uma possibilidade é que tenhamos descoberto uma forma antiga do patógeno causador da pinto, sobre a qual sabemos pouco, mas que é endêmica na América Central e do Sul e causa sintomas localizados na pele”, disse Anna-Sappho Malaspinas, da Universidade de Lausanne e líder do grupo no Instituto Suíço de Bioinformática SIB. “Neste momento não podemos provar que seja esse o caso, mas é uma pista que vale a pena investigar mais a fundo.”
Com base na análise genética, os cientistas acreditam que esta cepa antiga se separou das outras T. está pálido genealogias há cerca de 13.700 anos. Em contraste, as três subespécies modernas parecem ter divergido muito mais tarde, cerca de 6.000 anos atrás. Esses termos confirmam estudos anteriores e enfatizam a diversidade dos patógenos treponêmicos no passado distante.
“Os dados genômicos modernos, juntamente com o nosso genoma aqui apresentado, não resolvem o debate de longa data sobre a origem das próprias síndromes da doença, mas mostram que existe uma longa história evolutiva de patógenos treponêmicos que já estavam se diversificando nas Américas milhares de anos antes do que se sabia anteriormente”, disse Elizabeth Nelson, antropóloga molecular e paleopatologista da SMU.
Um quebra-cabeça genético com implicações modernas
Rastrear as origens das doenças treponêmicas é particularmente difícil porque as bactérias são geneticamente semelhantes. Ao mesmo tempo, eles se espalham de forma diferente e podem causar sintomas muito diferentes, dificultando o desemaranhamento do seu caminho evolutivo.
“Nossos resultados empurram a associação T. está pálido com o homem há milhares de anos, talvez há mais de 10 mil anos, no final do Pleistoceno”, disse o pesquisador David Bozzi, da Universidade de Lausanne e do Instituto Suíço de Bioinformática SIB.
A descoberta baseia-se no trabalho arqueológico e genético em curso no sítio de Tequendama 1. Pesquisas anteriores do arqueólogo Miguel Delgado, da Universidade Nacional de La Plata, na Argentina, e de Ferren-Schmitz, forneceram detalhes sobre o próprio esqueleto.
Uma descoberta inesperada em dados de DNA em massa
O agente causador não foi revelado propositalmente no início. Os investigadores sequenciaram originalmente o ADN humano para estudar a história das antigas populações humanas, produzindo cerca de 1,5 mil milhões de dados genéticos, muito mais do que o habitual. Durante uma pesquisa de rotina, equipes da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e da Universidade de Lausanne descobriram, de forma independente, vestígios de T. está pálido e decidimos explorar juntos.
Embora o ADN bacteriano fosse apenas uma pequena parte do material genético total, a profundidade da sequenciação permitiu à equipa reconstruir o genoma do agente patogénico sem utilizar métodos especiais de enriquecimento.
Doenças causadas T. está pálido (Bejell, inhame e sífilis) podem deixar marcas nos ossos, mas apenas sob certas condições e não em todas as pessoas infectadas. A maioria dos genomas antigos desta bactéria foi encontrada em dentes e ossos que apresentavam claramente sinais de doença. Neste caso, não houve sinais visíveis de infecção no esqueleto. Os pesquisadores coletaram uma amostra da tíbia, ou parte inferior da perna, que normalmente não é usada para pesquisas de DNA antigo. O sucesso desta abordagem sugere que mesmo ossos sem marcadores óbvios de doenças podem armazenar informações genéticas valiosas.
Por que a história antiga das doenças é importante hoje
Ao estudar como as doenças infecciosas surgiram e mudaram no passado, os cientistas esperam prever melhor como poderão evoluir no futuro. Este conhecimento pode ajudar as sociedades modernas a prepararem-se para potenciais ameaças à saúde.
Antes de publicar os resultados, a equipa de investigação partilhou as suas descobertas com as comunidades da Colômbia, reconhecendo a importância da descoberta para a história médica do país. Consultaram académicos, estudantes e membros da comunidade locais e envolveram-se com as partes interessadas através de apresentações e entrevistas. Todas as licenças necessárias para exportação e estudo foram obtidas.
“Este processo foi muito importante porque as descobertas estão profundamente ligadas à história médica e cultural da Colômbia”, disse Delgado. “Envolver acadêmicos, estudantes e membros de comunidades indígenas e não indígenas garante a comunicação ética e a interpretação dos resultados em parceria com as comunidades locais. Esta abordagem gera confiança, apoia a gestão responsável de divulgações confidenciais e fortalece a propriedade local do conhecimento.”
Cooperação internacional
Além de Nelson, Bozzi, Malaspinas, Delgado e Ferren-Schmitz, o estudo foi liderado por Nasreen Broumandhoschbacht, que agora está na Universidade de Vermont. a equipe maior incluía Kalina Kassajikova, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz; Jane Buiktra, da Universidade Estadual do Arizona; Carlos Eduardo G. Amorim, da Universidade Estadual da Califórnia, Northridge; Melissa Estrada Pratt, do Instituto Colombiano de Antropologia e História de Bogotá, Colômbia; Gilbert Groib, da Universidade de Lausanne e do Hospital Universitário de Lausanne, na Suíça; Nicolas Raskovan, do Instituto Pasteur de Paris; e David Schmeiss, da Universidade Masaryk, na República Tcheca.
