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Ciência17/06/2022

Múmia italiana permite reconstrução de genoma de bactéria E. coli

Múmia de Giovani d’Avalos: E. coli encontrada em cálculo biliar. Crédito: Divisão de Paleopatologia da Universidade de Pisa

17/06/22 - 17h13min

Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade McMaster (Canadá), trabalhando em colaboração com a Universidade de Paris Cité (França), a Universidade de Pisa (Itália) e outras instituições internacionais, identificou e reconstruiu o primeiro genoma antigo da bactéria Escherichia coli (E. coli), usando fragmentos extraídos do cálculo biliar de uma múmia do século 16. O trabalho foi apresentado em estudo publicado na revista Communications Biology.

A E. coli  é um grande problema de saúde pública, causando morte e taxas de doença significativas, mas não é uma fonte de pandemias. É conhecida como comensal, uma bactéria que reside dentro de nós e pode atuar como um patógeno oportunista infectando seu hospedeiro durante períodos de estresse, doença subjacente ou imunodeficiência.

Sua história evolutiva completa permanece um mistério, inclusive quando adquiriu novos genes e resistência a antibióticos, dizem os pesquisadores.

Resistência a tratamento

Ao contrário de pandemias bem documentadas, como a Peste Negra, que durou séculos e matou cerca de 200 milhões de pessoas em todo o mundo, não há registros históricos de mortes causadas por comensais como a E. coli, embora seu impacto na saúde e mortalidade humana tenha sido provavelmente tremendo.

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

A E. coli moderna é comumente encontrada nos intestinos de pessoas e animais saudáveis. Embora a maioria das formas seja inofensiva, algumas cepas são responsáveis ​​por graves, às vezes fatais, surtos de intoxicação alimentar e infecções da corrente sanguínea. A bactéria, resiliente e adaptável, é reconhecida como especialmente resistente ao tratamento.

Ter o genoma de um ancestral de 400 anos da bactéria moderna fornece aos pesquisadores um ponto de comparação para estudar como ela evoluiu e se adaptou desde aquela época.

Os restos mumificados usados ​​para o novo estudo vêm de um grupo de nobres italianos cujos corpos bem preservados foram recuperados da Abadia de San Domenico Maggiore, em Nápoles, em 1983.

Façanha tecnológica

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

“Quando estávamos examinando esses restos, 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”, explicou o autor principal do estudo, George Long, estudante de pós-graduação em bioinformática da Universidade McMaster que conduziu a análise com a coautora Jennifer Klunk, ex-aluna 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 nossas próprias microbiotas. Os pesquisadores tiveram de 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 muito emocionante poder classificar essa antiga E. coli e descobrir que, embora única, ela se enquadrava em uma linhagem filogenética característica de comensais humanos que hoje ainda causa cálculos biliares”, disse Erick Denamur, líder da equipe francesa que participou do estudo.

“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”, afirmou Long.

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