ADN antigo recuperado de cemitérios no sudeste da Sibéria revelou estirpes de peste até então desconhecidas que tiveram um impacto mortal num grupo inesperado de pessoas há 5.500 anos.
As primeiras estirpes da peste, detalhadas num novo estudo publicado quarta-feira na revista Nature, podem ser a evidência mais antiga conhecida da doença em humanos.
A peste é causada pela bactéria Yersinia pestis e levou a alguns dos surtos de doenças mais devastadores da história da humanidade, incluindo a infame Peste Negra no século XIV, que matou cerca de 25 milhões de pessoas em cinco anos. Antes da descoberta da cepa recentemente identificada, algumas das primeiras cepas conhecidas de Yersinia pestis associadas à peste bubônica foram datadas de cerca de 3.800 anos atrás.
Anteriormente, as estirpes mais antigas pareciam não ter as características genéticas que lhes permitissem espalhar-se, levando os cientistas a pensar que era pouco provável que as primeiras pragas provocassem surtos. Com escassas evidências de outros precursores letais da doença, os cientistas questionaram quando e onde a bactéria se originou antes de se espalhar dos primeiros rebanhos, como ovelhas e pulgas infectadas, para os humanos.
A cepa recém-descoberta pareceu quase imediatamente adicionar uma reviravolta à história. Os pesquisadores descobriram isso enquanto tentavam resolver outro quebra-cabeça nos restos mortais de caçadores-coletores enterrados em cemitérios da região do Lago Baikal. Dois dos maiores cemitérios continham um número invulgarmente grande de crianças e adolescentes cujos restos mortais não apresentavam qualquer trauma ou causa aparente de morte.
Uma análise do ADN antigo dentro dos restos mortais revelou a presença inesperada de bactérias da peste em 18 dos 46 indivíduos das pequenas comunidades móveis – bem como um factor genético que pode ter aumentado a gravidade da infecção.
As descobertas somam-se a evidências crescentes que sugerem onde a peste pode ter se originado, dizem os especialistas – e também desafiam ideias sobre o que permitiu a propagação da peste.
“Os caçadores-coletores estão constantemente se movendo pela paisagem”, disse o principal autor do estudo, Ruairidh Macleod, pesquisador da Universidade de Oxford, no Reino Unido, durante uma entrevista coletiva na terça-feira para discutir os resultados.
“A teoria é que as doenças infecciosas não podem realmente se espalhar e devastar comunidades inteiras desta forma. Normalmente, se alguém fica doente, eles se mudam para outro lugar. O fato de estarmos descobrindo que isso está acontecendo em um grupo isolado de caçadores-coletores pré-históricos desafia essa teoria epidemiológica.”
Uma ilustração artística mostra caçadores-coletores do Lago Baikal enterrando vítimas da peste há 5.500 anos. -Kelvin Wilson
Um surto inesperado
Os arqueólogos escavaram os quatro cemitérios antigos ao redor do Lago Baikal durante décadas. A região era rica em recursos, incluindo águas para pesca, e os cemitérios mostram que os caçadores-coletores enterraram os seus mortos nas proximidades durante gerações – talvez para reivindicar a região para si, disse Macleod.
Os autores do estudo combinaram sequenciamento avançado de DNA de material genético, pesquisa arqueológica aprofundada e datação por radiocarbono para pintar um quadro completo do que aconteceu na região há milhares de anos.
“Havia evidências de radiocarbono muito claras de que este evento de mortalidade em massa ocorreu durante um período de tempo muito, muito curto”, disse Macleod, “portanto, todas estas mortes estão ocorrendo simultaneamente umas com as outras”.
A pesquisa genética esclareceu o parentesco entre crianças e adultos enterrados nos cemitérios.
Às vezes, irmãos, pais e filhos eram enterrados juntos, sugerindo que a doença passava de um membro da família para outro enquanto cuidavam uns dos outros – e uma falta de compreensão sobre como a doença se espalhava, disse o coautor do estudo Eske Willerslev, geneticista evolucionista e professor da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca, e da Universidade de Cambridge, no Reino Unido.
Outras sepulturas mostravam parentes que foram enterrados separados, provavelmente porque morreram durante diferentes ondas da doença, segundo o estudo. Acredita-se que dois surtos tenham ocorrido com algumas centenas de anos de diferença na região, concluiu o estudo.
“Os autores são capazes de detectar provavelmente infecções por Y. pestis a uma taxa de 39% nos cemitérios investigados – isto é surpreendentemente alto e certamente tem o potencial de reescrever a forma como entendemos as infecções precoces do patógeno”, disse Ian Light-Maka, associado de pós-doutorado no Instituto Max Planck de Biologia de Infecções em Berlim.
“Pesquisas anteriores encontraram apenas o que parecem ser infecções esporádicas e relativamente isoladas das primeiras versões de Y. pestis, sem nenhuma evidência convincente de cadeias de transmissão entre humanos, mas os conjuntos de dados podem ter sido simplesmente demasiado incompletos para avaliar isto como uma possibilidade. Este estudo muda isso.”
Light-Maka, que não esteve envolvido no estudo, também alertou que, embora a transmissão entre humanos fosse provável, são necessárias mais pesquisas em diferentes locais durante o período para confirmá-la.
O DNA antigo extraído da toupeira de uma mulher adulta revelou evidências de peste. -Angela Lieverse
Os pesquisadores conseguiram extrair genomas bacterianos antigos dos dentes, o que sugere que a cepa única da peste se originou há 5.700 anos. É diferente de outras cepas conhecidas de peste, antigas e modernas, disseram os pesquisadores.
Os genomas também revelaram um superantígeno único, ou uma toxina microbiana que pode aumentar a gravidade de uma infecção e ativar respostas imunológicas extremas – uma que parece ter afetado predominantemente crianças entre 7 anos e meio e 11 anos de idade.
“Um exemplo realmente comovente é este túmulo onde vimos três meninas muito jovens que provavelmente morreram ao mesmo tempo”, disse Macleod. “Está claramente a ter um impacto muito trágico nas crianças, em particular, nas comunidades.” As meninas eram primas e duas eram irmãs, a mais nova tinha 4 ou 5 anos e a mais velha provavelmente tinha 9 anos.
“Esta descoberta muda a nossa compreensão dos primeiros surtos de peste: mesmo antes de a bactéria desenvolver uma transmissão eficiente transmitida por pulgas, estas estirpes antigas parecem ter transportado uma combinação potente de factores de virulência que poderiam tornar a infecção altamente letal”, disse o autor sénior do estudo, Martin Sikora, geneticista populacional e professor associado da Universidade de Copenhaga.
O superantígeno também está presente na Yersinia pseudotuberculosis moderna, uma infecção que ocorre naturalmente em animais. Os humanos podem contraí-la ao comer alimentos contaminados crus ou mal cozidos ou água potável não tratada, uma associação que também pode oferecer pistas sobre o modo de transmissão mais antigo da peste.
Rastreando como a peste se espalha
Então, em primeiro lugar, como é que os caçadores-coletores foram infectados? Provavelmente foi através de grandes roedores chamados marmotas, determinaram os autores do estudo, que têm uma profunda história evolutiva de transporte da bactéria que causa a peste. As marmotas continuam sendo uma espécie primária na região que ainda pode causar casos de peste.
As vítimas da peste provavelmente caçaram, esfolaram e massacraram marmotas para obter sua carne e pele, o que teria exposto membros da comunidade à bactéria, disse Macleod. Pingentes de dentes de marmota também foram encontrados nas sepulturas.
“Acreditamos que as marmotas são as espécies reservatórios mais antigas da peste”, disse Macleod. “Isso é consistente com a hipótese de que a peste se originou nesta parte do mundo.”
Alguns investigadores acreditam que a peste teve origem na Ásia Central ou Nordeste antes de se espalhar pela Eurásia – muito antes do surgimento da agricultura, das populações densas ou das cidades populosas associadas a surtos posteriores, disseram os autores do estudo.
Um dos túmulos compartilhados incluía duas meias-irmãs e um adolescente. -Vladimiri Bazaliiskii
“Esta pesquisa ilustra a vasta complexidade da antiga ecologia da peste, mostrando em detalhes como as doenças zoonóticas devastaram mais do que as culturas agrícolas”, disse o Dr. Taylor Hermes, professor assistente do departamento de antropologia da Universidade de Arkansas. Hermes pesquisou a antiga transmissão da peste na Ásia Central, mas não esteve envolvido neste estudo.
“Isso ecoa como outros modos de vida, sejam caçadores-coletores ou pastores nômades, desempenharam papéis importantes na evolução das doenças por meio de suas relações vitais, embora às vezes mortais, com os animais”, escreveu Hermes por e-mail.
Mas ainda existem muitos mistérios sobre a peste, incluindo a forma como se espalhou tão rapidamente pelo norte da Eurásia.
“Após o surto nos caçadores-coletores do Baikal, que estão cultural e geneticamente isolados das populações não-caçadores-coletores, ele aparece no norte da Europa apenas 200-300 anos depois”, escreveu Macleod por e-mail. “Isso aconteceu por meio de uma transmissão realmente rápida através de animais selvagens, de infecções transmitidas a humanos em ambas as extremidades? Qual foi o grau de transmissão entre humanos envolvido?”
Rastrear o antigo caminho da peste é crucial para compreender como os patógenos evoluem ao longo do tempo – especialmente tendo em conta que os casos de peste ainda ocorrem todos os anos, disse Willerslev.
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