Cientistas reconstruíram com sucesso seu genoma Treponema pálido De restos humanos de aproximadamente 5.500 anos descobertos na região de Sabana de Bogotá, na Colômbia. Esta bactéria é responsável por diversas doenças infecciosas graves atualmente, incluindo a sífilis. Os resultados, publicados na revista ciênciaExpandir significativamente o que os investigadores sabem sobre há quanto tempo estas infecções afectam as populações humanas.
Os restos foram escavados em um abrigo rochoso perto da atual Bogotá e datam de cerca de 5.500 anos atrás. Ao identificar esses genomas antigos, os pesquisadores expandiram a história genética conhecida Treponema pálido Por mais de 3.000 anos. As evidências acrescentam peso à ideia de que as doenças treponêmicas prevaleciam nas Américas muito antes do documentado anteriormente.
“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 é doença treponêmica?
Treponema pálido Bactéria em forma de espiral que existe atualmente em três subespécies intimamente relacionadas. Cada um causa uma doença diferente: Sífilis, Guinada e Bezel. Uma quarta doença treponêmica, pinta, é causada por Treponema caretium ou Treponema pálido subsp Carácio. Nenhum genoma completo do patógeno responsável pela Pinta foi ainda recuperado, levantando questões sobre suas relações evolutivas e taxonomia.
Apesar da sua composição genética quase idêntica, os cientistas ainda não sabem quando ou como surgiram estas diferentes formas de doença. Embora restos de esqueletos às vezes possam mostrar sinais de infecção, a genética costuma contar uma história mais complicada. Persistem grandes lacunas entre o que os ossos podem revelar e o que o DNA antigo pode confirmar sobre a evolução da doença.
Uma linhagem perdida de um patógeno conhecido
Neste estudo, os pesquisadores confirmaram que o DNA antigo pertencia à espécie Treponema pálidoMas não correspondia a nenhuma das formas conhecidas por causar a doença hoje. Embora intimamente relacionado com as estirpes 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 pinta, sobre o qual sabemos muito pouco, mas que é endêmico na América Central e do Sul e que 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 isso, mas é uma pista que merece uma investigação mais aprofundada”.
Com base na análise genética, os cientistas levantam a hipótese de que esta cepa antiga é diferente das outras T. pálido linhagem há cerca de 13.700 anos. Em contraste, as três subespécies modernas parecem ter divergido muito mais tarde, há cerca de 6.000 anos. Esses cronogramas apoiam pesquisas anteriores e destacam a diversidade dos patógenos treponêmicos no passado distante.
“A evidência genómica atual, incluindo o nosso genoma aqui apresentado, não resolve o debate de longa data sobre a origem das próprias síndromes da doença, mas mostra que os agentes patogénicos treponémicos têm esta longa história evolutiva que se diversificou nas Américas milhares de anos antes do que se sabia anteriormente”, disse Elizabeth Nelson, paleontóloga e paleontóloga da SMU na AnMU.
Um quebra-cabeça genético com implicações modernas
Identificar a origem da doença treponêmica é particularmente desafiador porque as bactérias são altamente semelhantes no nível genético. Ao mesmo tempo, eles se espalham de diferentes maneiras e podem causar sintomas muito diferentes, dificultando o rastreamento de seus caminhos evolutivos.
“Nossos resultados respaldam a associação T. pálido com os humanos há milhares de anos, provavelmente até o Pleistoceno, há mais de 10 mil anos”, disse o pesquisador David Bozzi, da Universidade de Lausanne e do Instituto Suíço de Bioinformática SIB.
A descoberta baseia-se em trabalhos arqueológicos e genéticos de longo prazo no sítio Tequendama 1. A pesquisa preliminar realizada pelo arqueólogo Miguel Delgado, da Universidade Nacional de la Plata, da Argentina, e Fehren-Schmitz, forneceu informações detalhadas sobre o próprio esqueleto.
Uma descoberta inesperada em enormes dados de DNA
O patógeno não foi descoberto intencionalmente no início. Os investigadores sequenciaram principalmente o ADN dos indivíduos para estudar a história das antigas populações humanas, gerando cerca de 1,5 mil milhões de blocos de dados genéticos, muito mais do que o normal. Durante a triagem de rotina, equipes da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e da Universidade de Lausanne detectaram independentemente seus vestígios. T. pálido e decidiram investigar juntos.
Embora o DNA bacteriano represente apenas uma pequena fração do material genético total, a profundidade do sequenciamento permitiu à equipe reconstruir o genoma do patógeno sem usar técnicas especiais de enriquecimento.
doença causada por T. pálido (Bezel, guinada e sífilis) podem deixar marcas nos ossos, mas apenas em determinadas circunstâncias e não em todos os indivíduos infectados. A maioria dos genomas antigos desta bactéria foram recuperados de dentes ou ossos que mostram claramente sinais de doença. Neste caso, o esqueleto não apresentava nenhuma evidência visível de infecção. Os pesquisadores coletaram amostras de uma tíbia, ou tíbia, que não é comumente 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 de doenças é importante hoje
Ao aprender como as doenças infecciosas evoluíram e mudaram no passado, os cientistas esperam prever melhor como poderão evoluir no futuro. Este conhecimento pode ajudar a sociedade moderna a preparar-se para potenciais ameaças à saúde.
Antes de publicar os resultados, a equipa de investigação partilhou as suas descobertas com a comunidade colombiana, reconhecendo a importância da descoberta na história médica do país. Eles consultam acadêmicos, estudantes e membros da comunidade locais e interagem com as partes interessadas por meio de apresentações e entrevistas. Todas as permissões necessárias para exportação e estudo foram obtidas.
“Este processo foi essencial 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 que as descobertas sejam comunicadas e interpretadas eticamente em parceria com as comunidades locais. Esta abordagem gera confiança, apoia a gestão responsável de descobertas sensíveis e fortalece a propriedade local do conhecimento.”
Uma colaboração internacional
Além de Nelson, Bozzi, Malaspinas, Delgado e Fehren-Schmitz, o estudo foi co-liderado por Nasrin Brumand Khoshbacht, agora na Universidade de Vermont. A equipe maior incluiu Kalina Kasadjikova, 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 Grubb, da Universidade de Lausanne e do Hospital Universitário de Lausanne, Suíça; Nicolas Raskovan, do Instituto Pasteur de Paris; e David Samz, da Universidade Masaryk, na República Tcheca.
