Cientistas reconstroem com sucesso genoma antigo de E. coli usando uma múmia de 600 anos

Usando pedaços de um cálculo biliar de uma múmia de 1500, os pesquisadores conseguiram reconstruir o genoma da E. coli. Crédito: Divisão de Paleopatologia da Universidade de Pisa

Os pesquisadores usaram fragmentos retirados de uma múmia italiana para recriar o genoma de uma cepa centenária de E. coli

Usando fragmentos retirados do cálculo biliar de uma múmia do século XVI, uma equipe multinacional liderada por cientistas da Universidade McMaster e da Universidade de Paris Cité identificou e reconstruiu o primeiro genoma antigo de E. coli.

A descoberta foi recentemente publicada na revista Communications Biology.

Apesar de ser uma das principais causas de morte e morbidade e importantes preocupações de saúde pública, a E. coli não causa pandemias. É referido como um comensal, um tipo de bactéria que vive dentro de nós e pode infectar seu hospedeiro quando as condições são adequadas, como durante períodos de estresse, doença subjacente ou imunodeficiência.

Segundo especialistas, muitos detalhes de sua história evolutiva, como quando adquiriu novos genes e resistência a antibióticos, ainda são desconhecidos.

Não há registros históricos de mortes causadas por comensais como a E. coli, em contraste com pandemias conhecidas como a Peste Negra, que persistiu por séculos e matou até 200 milhões de pessoas em todo o mundo. No entanto, seu impacto na saúde humana e na mortalidade foi provavelmente enorme.

“Um foco estrito em patógenos causadores de pandemias como a única narrativa de mortalidade em massa em nosso passado perde o grande fardo que decorre de comensais oportunistas impulsionados pelo estresse das vidas vividas”, diz o geneticista evolucionário Hendrik Poinar, diretor da McMaster’s Ancient DNA Center e pesquisador principal do Instituto Michael G. DeGroote para Pesquisa de Doenças Infecciosas da universidade.

Humanos e animais saudáveis geralmente têm E. coli moderna em seus intestinos. Embora a maioria dos tipos seja benigna, alguns deles podem causar surtos graves e até mortais de intoxicação alimentar e infecções da corrente sanguínea. A bactéria resiliente e adaptável é conhecida por ser particularmente resistente ao tratamento.

Os pesquisadores agora têm uma referência para comparar como o genoma da bactéria atual mudou e se adaptou nos últimos 400 anos, graças à descoberta de um ancestral de 400 anos.

Os cadáveres bem preservados de um grupo da nobreza italiana cujos restos mumificados foram utilizados no novo estudo foram encontrados na Abadia de Saint Domenico Maggiore, perto de Nápoles, em 1983.

Para o estudo, os pesquisadores realizaram uma análise detalhada de um dos indivíduos, Giovani d’Avalos. Um nobre napolitano do período renascentista, ele tinha 48 anos quando morreu em 1586, e pensava-se que sofria de inflamação crônica da vesícula biliar devido a cálculos biliares.

“Quando estávamos examinando esses restos mortais, não havia evidências para dizer que esse homem tinha E. coli. Ao contrário de uma infecção como a varíola, não há indicadores fisiológicos. Ninguém sabia o que era”, explica o principal autor do estudo, George Long, estudante de pós-graduação em bioinformática da McMaster que conduziu a análise com a coautora Jennifer Klunk, ex-aluno de pós-graduação do Departamento de Antropologia da universidade.

A façanha tecnológica é particularmente notável porque a E. coli é complexa e onipresente, vivendo não apenas no solo, mas também em nossos próprios microbiomas. Os pesquisadores tiveram que isolar meticulosamente fragmentos da bactéria alvo, que havia sido degradada pela contaminação ambiental de muitas fontes. Eles usaram o material recuperado para reconstruir o genoma.

“Foi tão emocionante poder digitar essa antiga E. coli e descobrir que, embora única, ela se enquadrava em uma linhagem filogenética característica de comensais humanos que hoje ainda causam cálculos biliares”, diz Erick Denamur, líder da equipe francesa que foi envolvidos na caracterização da cepa.

“Conseguimos identificar o que era um patógeno oportunista, investigar as funções do genoma e fornecer diretrizes para ajudar os pesquisadores que podem estar explorando outros patógenos ocultos”, diz Long.


Publicado em 25/07/2022 11h07

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