As pessoas habitam as montanhas andinas da América do Sul há mais de 9.000 anos, adaptando-se ao escasso oxigênio disponível em grandes altitudes, juntamente com temperaturas frias e intensa radiação ultravioleta. Um novo estudo genômico sugere que as populações indígenas do atual Equador também se adaptaram à bactéria da tuberculose, milhares de anos antes da chegada dos europeus.

A revista iScience publicou as descobertas, lideradas por cientistas da Emory University.

"Descobrimos que a seleção de genes envolvidos nas vias de resposta à tuberculose começou a aumentar há pouco mais de 3.000 anos", diz Sophie Joseph, primeira autora do artigo e estudante de pós-graduação em antropologia da Emory. "Esse é um momento interessante porque foi quando a agricultura começou a proliferar na região. O desenvolvimento da agricultura leva a sociedades mais densamente povoadas que são melhores em espalhar um patógeno respiratório como a tuberculose."

Os investigadores haviam inicialmente decidido investigar como os indígenas do Equador se adaptaram a viver em grandes altitudes.

"Ficamos surpresos ao descobrir que os sinais genéticos mais fortes de seleção positiva não estavam associados à alta altitude, mas à resposta imune à tuberculose", diz John Lindo, professor assistente de antropologia da Emory e autor sênior do estudo. "Nossos resultados levantam mais questões sobre a prevalência da tuberculose nos Andes antes do contato europeu."

O laboratório Lindo é especializado em mapear linhagens humanas pouco exploradas das Américas.

Pesquisas publicadas anteriormente encontraram evidências da bactéria da tuberculose no material esquelético de múmias andinas de 1.400 anos, contradizendo algumas teorias de que a tuberculose não existia na América do Sul até a chegada dos europeus, 500 anos atrás.

O artigo atual fornece a primeira evidência de uma resposta do sistema imunológico humano à tuberculose nos antigos andinos e dá pistas sobre quando e como seus genomas podem ter se adaptado a essa exposição.

"A coevolução humano-patógeno é uma área pouco estudada que tem uma grande influência na saúde pública moderna", diz Joseph. “Entender como os patógenos e os humanos estão ligados e se afetando ao longo do tempo pode fornecer informações sobre novos tratamentos para qualquer número de doenças infecciosas”.

Os coautores do artigo incluem cientistas da Universidade Central do Equador, da Universidade Técnica de Manabi, do Equador, da Universidade de Pavia, na Itália, da Universidade de Iowa e da Florida Atlantic University.

Os pesquisadores sequenciaram genomas inteiros usando amostras de sangue de 15 indivíduos indígenas atuais que vivem em altitudes acima de 2.500 metros em várias províncias equatorianas. Eles realizaram uma série de varreduras para procurar assinaturas de seleção positiva de genes em seu passado ancestral.

"As técnicas computacionais para sequenciar genomas e modelar a seleção ancestral continuam melhorando", diz Joseph. "Os genomas das pessoas que vivem hoje nos dão uma janela para o passado."

Entre os sinais mais fortes detectados estavam os biomarcadores que são ativados em humanos modernos durante uma infecção ativa por tuberculose. Os pesquisadores modelaram o tempo de seleção para vários dos genes envolvidos nas vias de resposta à TB.

Embora não fossem tão fortes quanto para a exposição à tuberculose, alguns sinais também foram detectados para biomarcadores relacionados à adaptação à hipóxia, ou baixos níveis de oxigênio no sangue resultantes da vida em grandes altitudes.

Pesquisas anteriores revelaram grandes diferenças em como as populações de grandes altitudes no Tibete, Etiópia e nos Andes peruanos se adaptaram à hipóxia.

“Para as amostras equatorianas, vimos algumas sobreposições com estudos dos Andes peruanos nos genes abrangentes envolvidos na seleção para hipóxia, embora as variantes fossem ligeiramente diferentes”, diz Joseph. "Para mim, isso sugere que pode ter havido adaptações independentes até mesmo dentro de pequenas populações, no nível da comunidade. Isso mostra a robustez do genoma para resolver problemas adaptativos por meio de diferentes caminhos."

Joseph planeja uma carreira focada no mapeamento de dados ancestrais de populações indígenas das Américas.

"A América do Sul tem muito menos estudos genômicos e publicações em comparação com a Europa e eu gostaria de ajudar a fechar essa lacuna", diz ela.

"Quero entender a evolução e a saúde humana de uma perspectiva biológica integrada", acrescenta Joseph. "O genoma pode revelar muitas coisas fascinantes e, no entanto, é apenas um aspecto do ser humano. É preciso considerar também o meio ambiente e os aspectos sócio-culturais."