ADN de Pastilha Elástica da Idade da Pedra: Uma História Incrível

Pela primeira vez, cientistas usaram saliva com 5700 anos para sequenciar o genoma humano completo de uma antiga coletora-caçadora e o mundo de micróbios que vivia dentro dela.sexta-feira, 3 de janeiro de 2020

Esta mulher, denominada Lola pelos investigadores, viveu numa ilha do Mar Báltico por volta de 3.700 a.C. Lola era intolerante à lactose e pode ter sofrido de uma doença nas gengivas – e pouco antes de morrer comeu uma refeição que incluía pato e avelãs. E tal como muitos dos caçadores-coletores da Europa da antiguidade, provavelmente tinha olhos azuis e cabelo e pele de tons mais escuros.

Mas os investigadores não conseguem determinar quanto tempo viveu – ou quando e onde morreu – porque tudo o que se sabe sobre Lola vem do ADN recolhido de um pedaço de piche de bétula que foi mastigado e cuspido por ela há cerca de 5700 anos.

Esta imagem genética única da história foi revelada num estudo publicado no dia 17 de dezembro na Nature Communications, marcando também a primeira vez em que os investigadores conseguiram reconstruir um genoma humano completo da antiguidade através de "material não-humano", em vez de a partir de restos físicos.

Para além da história genética de Lola, a equipa internacional de investigadores também conseguiu identificar ADN de plantas e animais que provavelmente teriam sido consumidos por ela antes de morrer, e ADN dos inúmeros micróbios que viviam dentro da sua boca – conhecidos coletivamente por microbioma oral.

"Esta é a primeira vez que obtemos o genoma completo de um humano antigo a partir de elementos que não sejam ossos, e isso por si só já é um feito notável", diz Hannes Schroeder, professor de genómica evolucionária no Globe Institute da Universidade de Copenhaga e um dos coautores do estudo. "O mais interessante neste material reside no facto de também conseguirmos obter ADN microbiano."

Apesar de a nossa compreensão científica sobre o microbioma humano ainda estar nos seus estágios iniciais, os investigadores já estão a começar a compreender o papel que este desempenha na nossa saúde. As variações que ocorrem no nosso microbioma podem afetar tudo, desde a suscetibilidade a infeções, doenças cardíacas e possivelmente até o nosso comportamento.

Schroeder diz que a capacidade de sequenciar ADN antigo, juntamente com o microbioma de um indivíduo, permite aos investigadores perceber como é que o microbioma humano evoluiu ao longo do tempo – revelando, por exemplo, como é que a alteração feita na nossa dieta há milhares de anos, passando de caçadores-coletores para a agricultura, pode ter alterado o nosso microbioma para melhor ou pior.

“Pastilha elástica” da Idade da Pedra
O piche de bétula, uma substância semelhante a cola que se obtém através do aquecimento da casca de bétula, era usado na Europa do Pleistoceno Médio (há aproximadamente 750.000 a 125.000 anos atrás) para fixar lâminas de pedra a cabos. Já foram encontrados pedaços de piche com marcas de dentes humanos em sítios antigos onde se faziam ferramentas, e os arqueólogos acreditam que o piche era mastigado para ficar mais maleável antes de ser utilizado. E dada a natureza antisséptica da casca de bétula, também podia ter propriedades medicinais.

Por vezes, o piche mastigado é o único indicador da presença de humanos em locais onde não foram encontrados restos físicos, e os arqueólogos suspeitam há muito tempo que estes pedaços aparentemente insignificantes podem ser uma fonte de ADN antigo. Porém, as ferramentas para extrair dados genómicos daquilo a que muitos chamam de pastilha elástica da antiguidade só ficaram disponíveis recentemente.

No início de 2019 foi possível sequenciar genomas humanos quase completos a partir de piche de bétula mastigado com 10.000 anos, que foi escavado há 30 anos em Huseby Klev, na Suécia. "Estes artefactos já são conhecidos há algum tempo", diz Natalija Kashuba, doutoranda no departamento de Arqueologia e História Antiga da Universidade de Uppsala e autora principal do estudo de Huseby Klev. "Isto nunca recebeu a devida atenção anteriormente”, diz Natalija.

Neste estudo mais recente, o ADN e o microbioma de Lola foram extraídos de um pedaço de piche de bétula mastigado que foi escavado em Syltholm, na ilha dinamarquesa de Lolland (daí o apelido de Lola). Em Syltholm, os arqueólogos encontraram evidências de construção de ferramentas e abate de animais, mas não encontraram restos humanos.

A datação por radiocarbono feita ao piche coloca-o há cerca de 5700 anos atrás, durante o advento do período neolítico na Dinamarca. Era uma época em que as práticas dos caçadores-coletores mesolíticos estavam a ser interrompidas pela introdução da agricultura vinda de áreas a sul e leste.

O ADN de Lola não revela nenhum dos marcadores genéticos associados às novas populações agrícolas que estavam a entrar no norte da Europa, reforçando a teoria de que nesta região as populações geneticamente distintas de caçadores-coletores sobreviveram mais tempo do que se pensava. O genoma de Lola também revela que ela era intolerante à lactose, o que suporta a teoria de que as populações europeias desenvolveram a capacidade de digerir lactose quando começaram a consumir produtos lácteos de animais domesticados.

A maioria das bactérias identificadas no microbioma oral de Lola é considerada normal para a boca e para o trato respiratório superior. Mas algumas das bactérias estão associadas a uma doença periodontal grave. O microbioma também mostra a presença de Streptococcus pneumoniae, embora seja impossível determinar se Lola padecia de pneumonia quando mastigou este pedaço de piche de bétula. E também encontraram vestígios do vírus Epstein-Barr, que infeta mais de 90% da população mundial, mas que geralmente revela poucos sintomas (a não ser que se desenvolva em mononucleose).

Ver o invisível
Os investigadores também conseguiram identificar ADN de patos e avelãs, sugerindo que estes alimentos podiam ter sido recentemente consumidos por Lola. A capacidade de isolar ADN específico das plantas e animais presentes na saliva humana que ficou no piche pode permitir "ver" hábitos alimentares – como o consumo de insetos – que de outra forma seriam invisíveis no registo arqueológico, diz o arqueólogo Steven LeBlanc, ex-diretor de coleções do Museu Peabody de Harvard.

Steven LeBlanc ajudou a inaugurar a era da extração de ADN humano de material não-humano há mais de uma década, com um estudo pioneiro de 2007 sobre fibras de iúca mastigadas que foram descobertas em sítios arqueológicos no sudoeste americano. Steven acredita que o kit de ferramentas que os cientistas têm agora à sua disposição – não só para obter um genoma humano completo, mas também para recolher informações sobre microbiomas e tipos de alimentação a partir de material não-humano – vai definir um novo padrão que nos vai permitir perceber como é que as populações da antiguidade mudaram ao longo do tempo, o quão saudáveis eram e como subsistiam.

"É impressionante ver a rapidez com que este campo de investigação progrediu. O que nós conseguimos estudar na altura, em comparação com o que conseguem fazer atualmente, é completamente diferente.”

E também serve para nos lembrar de que mesmo os artefactos mais simples devem ser estudados e preservados, acrescenta LeBlanc, recordando os momentos em que mostrava as fibras de iúca dessecadas e mastigadas – investigadas por ele – aos visitantes do Museu Peabody.

“As pessoas olhavam para estes pedaços de fibra e eu dizia que o museu fazia a sua curadoria há mais de 100 anos. E ninguém percebia por que é que nos dávamos ao trabalho de preservar estas coisas. Mas quando eu dizia que tínhamos conseguido extrair ADN humano das fibras, ficavam todos impressionados.”

Steven LeBlanc imagina que as pessoas que preservam esta "pastilha elástica” da Idade da Pedra da Europa podem ter enfrentado questões semelhantes, mas agora sabe-se que este piche de bétula contém informações inestimáveis que vão mudar a nossa compreensão do passado.

“Acredito que algumas autoridades governamentais se tenham interrogado porque razão estavam a gastar dinheiro e espaço de armazenamento para estas coisas insignificantes.”

“É por isso que os museus fazem a curadoria destes exemplares – porque ainda não sabemos o que conseguimos extrair deles.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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