Desvendando os antigos mistérios da malária: DNA revela infecções de 5.500 anos

Mosquito da malária. Imagem via Pixabay

doi.org/10.1038/s41586-024-07546-2
Credibilidade: 989
#Malária 

A investigação sobre a história da malária através do DNA antigo revela o seu profundo impacto na evolução humana e na sua propagação global devido ao colonialismo, à atividade militar e às viagens, destacando os desafios no controle do seu ressurgimento

A malária, uma das doenças infecciosas mais mortais do mundo, é causada por várias espécies de parasitas unicelulares que são transmitidos através da picada de mosquitos Anopheles infectados.

Apesar dos enormes esforços de controle e erradicação, quase metade da população mundial vive em áreas onde a malária é transmitida, e a Organização Mundial de Saúde estima que a malária causa quase 250 milhões de infecções e mais de 600.000 mortes todos os anos.

Além do seu impacto moderno, a malária influenciou significativamente a história evolutiva humana.

Embora hoje seja em grande parte uma doença tropical, há apenas um século a distribuição do patógeno cobria metade da superfície terrestre do mundo, incluindo partes do norte dos EUA, sul do Canadá, Escandinávia e Sibéria,- diz a autora principal Megan Michel, pesquisadora de doutorado no Max Planck -Harvard Research Center Arqueociência do Antigo Mediterrâneo.

O legado da malária está escrito nos nossos próprios genomas: pensa-se que variantes genéticas responsáveis por doenças sanguíneas devastadoras, como a doença falciforme, persistem nas populações humanas porque conferem resistência parcial à infecção pela malária.- Desvendando o mistério das origens da malária As origens e a propagação das duas espécies mais mortais de parasitas da malária, Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax, permanecem envoltas em mistério.

Tumbas antigas são visíveis em toda a região de Upper Mustang, no Nepal. Crédito: Christina Warinner

As infecções por malária não deixam vestígios perceptíveis em restos de esqueletos humanos e as escassas referências em textos históricos podem ser difíceis de decifrar.

No entanto, avanços recentes no campo do DNA antigo revelaram que os dentes humanos podem preservar vestígios de agentes patogénicos presentes no sangue de uma pessoa no momento da morte, proporcionando uma oportunidade para estudar doenças que normalmente são invisíveis no registro arqueológico.

Para explorar a história enigmática da malária, uma equipe internacional de investigadores de 80 instituições reconstruiu dados antigos do genoma do Plasmodium de 36 indivíduos infectados pela malária, abrangendo 5.500 anos de história humana em cinco continentes.

Estes casos antigos de malária proporcionam uma oportunidade sem precedentes para reconstruir a propagação mundial da malária e o seu impacto histórico às escalas global, regional e até individual.

O caminho da malária pelas Américas A malária é hoje endêmica nas regiões tropicais das Américas, e os cientistas debatem há muito tempo se o P.vivax, uma espécie de malária adaptada para sobreviver em climas temperados, pode ter chegado através do Estreito de Bering com o povoamento do continente ou viajou na sequência da colonização europeia.

Para rastrear a viagem dos parasitas até às Américas, a equipe analisou o DNA antigo de um indivíduo infectado com malária da Laguna de los Cóndores, um local de grande altitude situado nas remotas florestas nubladas do leste dos Andes peruanos.

A análise genômica revelou semelhanças notáveis entre a cepa Laguna de los Cu00f3ndores P.vivax e o antigo P.vivax europeu, sugerindo fortemente que os colonizadores europeus espalharam esta espécie para as Américas no primeiro século ou mais após o contato Amplificado pelos efeitos da guerra, escravização e deslocamento populacional, doenças infecciosas, incluindo a malária, devastaram os povos indígenas das Américas durante o período colonial, com taxas de mortalidade de até 90% em alguns lugares,- diz a coautora Evelyn Guevara, pesquisadora de pós-doutorado na Universidade de Helsinque e o MPI-EVA.

Notavelmente, a equipe também descobriu ligações genéticas entre a cepa Laguna de los Cu00f3ndores e as populações modernas de P.vivax peruanas 400 a 500 anos depois.

Além de mostrar que a malária se espalhou rapidamente para uma região que hoje é relativamente remota, nossos dados sugerem que o patógeno prosperou ali, estabelecendo um foco endêmico e dando origem a parasitas que ainda hoje infectam pessoas no Peru,- diz o co-autor Eirini.

Skourtanioti, pesquisador de pós-doutorado no MPI-EVA e MHAAM.

Movimentos militares e propagação da malária na Europa Embora o papel do colonialismo na propagação da malária seja evidente nas Américas, a equipe descobriu atividades militares que moldaram a propagação regional da malária no outro lado do Atlântico.

O cemitério da catedral gótica de St.Rombout em Mechelen, Bélgica, estava localizado ao lado do primeiro hospital militar permanente (1567-1715 dC) no início da Europa moderna.

O antigo DNA humano e de patógenos identificou casos locais de P.vivax entre a população em geral enterrada antes da construção do hospital militar, enquanto os indivíduos enterrados após sua construção incluíram casos da malária mais virulenta P.falciparum.

Comerciantes e viajantes atuais na região de Upper Mustang, no Nepal. Crédito: Christina Warinner

O mais interessante é que observamos mais casos de malária em indivíduos do sexo masculino não locais, do período do hospital militar,- explica a coautora Federica Pierini, pesquisadora de pós-doutorado no MPI-EVA.

Também identificamos vários indivíduos infectados com P.falciparum, uma espécie que prosperou em climas mediterrânicos antes da erradicação, mas que não era considerada endémica ao norte dos Alpes durante este período.- Estes casos virulentos foram encontrados em indivíduos masculinos não locais de diversas origens mediterrânicas, que provavelmente eram soldados recrutados no norte.

Itália, Espanha e outras regiões do Mediterrâneo para lutar no Exército Habsburgo da Flandres durante a Guerra dos 80 Anos.

Descobrimos que os movimentos de tropas em grande escala desempenharam um papel importante na propagação da malária durante este período, semelhante aos casos da chamada malária aeroportuária na Europa temperada de hoje,- explica Alexander Herbig, Líder do Grupo de Patogenómica Computacional do MPI- EVA.

No nosso mundo globalizado, os viajantes infectados transportam parasitas Plasmodium de volta para regiões onde a malária está agora erradicada, e os mosquitos capazes de transmitir estes parasitas podem até levar a casos de transmissão local contínua.

Embora o panorama da infecção por malária na Europa seja hoje radicalmente diferente do que era há 500 anos, vemos paralelos nas formas como a mobilidade humana molda o risco de malária.- Descobertas Inesperadas na Malária em Altas Altitudes No outro lado do mundo, o A equipe identificou inesperadamente o primeiro caso conhecido de malária por P.falciparum no local de Chokhopani, no alto do Himalaia (cerca de 800 aC), localizado ao longo do vale do rio Kali Gandaki, no distrito de Mustang, no Nepal.

A 2.800 metros acima do nível do mar, o local fica muito fora do habitat do parasita da malária e do mosquito Anopheles.

A região ao redor de Chokhopani é fria e bastante seca”, disse a coautora Christina Warinner, professora associada de antropologia na Universidade de Harvard e líder do grupo no MPI-EVA.

Nem o parasita nem os mosquitos capazes de transmitir a malária conseguem sobreviver nesta altitude.

Para nós, isto levantou uma questão fundamental: como é que o indivíduo Chokhopani adquiriu a infecção por malária que pode ter levado à sua morte? – A análise genética humana revelou que o indivíduo infectado era um homem local com adaptações genéticas para a vida em grandes altitudes.

No entanto, evidências arqueológicas em Chokhopani e outros locais próximos sugerem que estas populações do Himalaia estavam ativamente envolvidas no comércio de longa distância.

Hoje pensamos nestas regiões como remotas e inacessíveis, mas na verdade o vale do rio Kali Gandaki serviu como uma espécie de autoestrada trans-Himalaia que liga as pessoas do planalto tibetano ao subcontinente indiano,- diz o coautor Mark Aldenderfer, ilustre professor emérito na Universidade da Califórnia, Merced, cujas escavações na região revelaram suas conexões comerciais de longa distância.

Artefatos de cobre recuperados das câmaras funerárias de Chokhopani provam que os antigos habitantes de Mustang faziam parte de redes de intercâmbio maiores que incluíam o norte da Índia, e não é preciso viajar muito longe para chegar às regiões baixas e mal drenadas do Nepal e da Índia.

Região superior de Mustang no Nepal. Crédito: Christina Warinner

Terai, onde a malária é hoje endémica.- A equipe acredita que o homem provavelmente viajou para uma região de baixa altitude onde a malária é endémica, possivelmente para comércio ou outros fins, antes de regressar ou ser trazido de volta para Chokhopani, onde mais tarde foi enterrado.

Os detalhes íntimos revelados pelo DNA antigo dão pistas sobre as inúmeras formas como doenças infecciosas como a malária se espalharam no passado, dando origem ao nosso atual panorama de doenças.

O Desafio Contínuo da Malária Hoje Hoje, a experiência humana da malária encontra-se numa encruzilhada.

Graças aos avanços no controle dos mosquitos e às campanhas concertadas de saúde pública, as mortes por malária atingiram o nível mais baixo de sempre na década de 2010.

No entanto, a emergência de parasitas resistentes aos medicamentos antimaláricos e de vectores resistentes aos insecticidas ameaça inverter décadas de progresso, enquanto as alterações climáticas e a destruição ambiental estão tornando novas regiões vulneráveis às espécies vectoras da malária.

Reconstrução artística da vida de CHO001, um comerciante de longa distância analisado neste estudo que sofria de malária e foi enterrado no local de Chokhopani, Nepal, cerca de 800 aC. O primeiro plano retrata campos agrícolas na província de Lumbini, uma região de planície atingida pela malária endémica até ao século XXI, atravessada pelo rio Kali Gandaki. O curso do rio serviu durante muito tempo como uma antiga rota comercial no Nepal. Chokhopani é retratado no canto superior direito, aninhado entre as falésias onde a tumba de CHO001 foi encontrada. No meio da pintura, CHO001 é retratado transportando mercadorias com sua família e viajando por caminhos desgastados em direção à passagem de Kora La. Ele está cercado por fogueiras que simbolizam as febres cíclicas da malária que ele está enfrentando após ter contraído Plasmodium falciparum em baixas altitudes. Crédito: Purna Lama, Boudha Stupa Thanka Centre, Katmandu, Nepal

A equipe espera que o DNA antigo possa fornecer uma ferramenta adicional para compreender e até mesmo combater esta ameaça à saúde pública.

Pela primeira vez, somos capazes de explorar a antiga diversidade de parasitas de regiões como a Europa, onde a malária está agora erradicada,- diz o autor sénior Johannes Krause, Diretor de Arqueogenética do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva.

Vemos como a mobilidade e o deslocamento populacional espalharam a malária no passado, tal como a globalização moderna torna hoje os países e regiões livres da malária vulneráveis à reintrodução.

Esperamos que o estudo de doenças antigas como a malária forneça uma nova janela para a compreensão destes organismos que continuam a moldar o mundo em que vivemos hoje.-


Publicado em 06/07/2024 12h29

Artigo original:

Estudo original: