Paleoparasitologia no Brasil

Paleoparasitology in Brazil

TEMAS LIVRES FREE THEMES Marcelo L. C. Gonçalves ¹
Adauto Araújo ¹
Luiz Fernando Ferreira ¹

Paleoparasitologia no Brasil

Paleoparasitology in Brazil

Abstract We review the beggining of paleoparasitology and its development in Brazil. The search of parasites in ancient human remains can throw light on such questions as origin and antiquity of parasite-host relationship, general distribution of parasites through time and prehistoric human migrations. The study of parasite DNA sequences found in mummified tissues and coprolites can be an important source of information for phylogenetic and host-parasite coevolution. The nucleic acid based techniques (molecular paleoparasitology) open a new perspective to evolution at a molecular level.

Key words Paleoparasitology, Coprolites, Ancient feces, Mummies, Ancient diseases

Resumo Neste artigo faz-se uma revisão sobre o início da paleoparasitologia no Brasil e seu desenvolvimento. A pesquisa de parasitos em vestígios humanos pode trazer informações sobre questões tais como a origem e antiguidade da relação parasito-hospedeiro, distribuição de parasitos através do tempo e migrações humanas pré-históricas. O estudo de seqüências de ADN de parasitos encontrados em tecidos mumificados e coprólitos pode ser uma importante fonte de informação para filogenia e co-evolução parasito-hospedeiro. A análise de ácidos nucléicos de parasitos encontrados em material arqueológico (paleoparasitologia molecular) abre novas perspectivas para estudos sobre evolução ao nível molecular.

Palavras-chave Paleoparasitologia, Coprólitos, Fezes antigas, Múmias, Doenças no passado

Introdução

Paleoparasitologia é o ramo da paleopatologia que estuda os parasitos em material arqueológico ou paleontológico. No início do século 20, os estudos pioneiros de Sir Marc Armand Ruffer, quando descreve ovos de Schistosoma haematobium nos rins de múmias egípcias, lançam a pedra fundamental da nova ciência. Ruffer desenvolveu técnicas de reidratação de tecidos mumificados, possibilitando preparações histológicas e conseqüentemente o diagnóstico de doenças em populações do antigo Egito. O intercâmbio com egiptólogos ampliou as perspectivas de estudo dos parasitos do passado (Ruffer, 1921).

A associação entre arqueólogos e parasitologistas começou a se estruturar mais tarde, com a análise de coprólitos (fezes mineralizadas ou preservadas pela dessecação) coletados em sítios arqueológicos e enviados aos laboratórios. Entretanto, por limitações técnicas, até a metade daquele século, descreveram-se em coprólitos relativamente poucos ovos e larvas de helmintos parasitos de animais e de humanos, sendo que estes últimos principalmente em corpos mumificados e no conteúdo de fossas medievais européias (Szidat, 1944; Pizzi & Schenone, 1954; Taylor, 1955).

O uso de solução aquosa de fosfato trissódico como reidratante, uma adaptação da técnica usada para recuperar espécimens dessecados em coleções de museu, impulsionou a paleoparasitologia a partir da década de 1960. Este método, utilizado em coprólitos preservados por dessecação, permitiu o uso de técnicas parasitológicas comumente aplicadas nos laboratórios clínicos (Callen & Cameron, 1960; Reinhard et al., 1988). Os achados de ovos e larvas de parasitos tornaram-se mais freqüentes e começou-se a perceber as potencialidades desta nova ciência, com todas as suas implicações no estudo da evolução das relações parasito-hospedeiro e nos estudos de dispersão das espécies. A paleoparasitologia mostrou desde logo sua vocação para a interdisciplinaridade.

As primeiras pesquisas no Brasil objetivaram refutar a crença até então existente de que as doenças parasitárias não eram significantes na pré-história do Novo Mundo. Os primeiros resultados desta linha de pesquisa, ovos de Trichuris trichiura e ancilostomídeos datados de épocas pré-Colombianas, foram apresentados no Congresso Brasileiro de Parasitologia, em 1979 (Ferreira et al., 1979). Na mesma ocasião cunhou-se o termo Paleoparasitologia para esta nova ciência.

A técnica clássica

Consiste no exame microscópico de um fragmento do coprólito. O exame é simples e pouco dispendioso. Através do aspecto morfológico do coprólito e do tipo e presença de restos alimentares, procura-se identificar sua origem zoológica.

A técnica consiste na retirada de um fragmento do coprólito. Caso o coprólito esteja preservado por dessecação, a reidratação é feita com solução aquosa de fosfato trissódico (Na₃PO₄) a 0,5% por 72 horas (Callen & Cameron, 1960). Em caso de coprólito mineralizado, utiliza-se ácido clorídrico 10% até sua desagregação, conforme a técnica de Jones (1983).

Após esta etapa, o material é concentrado pela técnica de sedimentação espontânea (Reinhard et al., 1988). O sedimento é então examinado através de microscopia óptica, sendo os parasitos encontrados medidos e fotografados. Através das medidas dos ovos encontrados, são usadas tabelas de ovos de parasitos e hospedeiros para comparações morfométricas, na tentativa de identificar a espécie do parasito envolvido e confirmar ou não a origem humana do coprólito (Confalonieri et al., 1988; Chame et al., 1991).

A datação do material é realizada por métodos físicos (radiocarbono ou termoluminescência) diretamente no coprólito ou na camada geológica onde foi encontrado, ou ainda por contexto cultural.

Os coprólitos e a paleoepidemiologia

A análise macro e microscópica dos coprólitos, além de parasitos, pode revelar importantes informações sobre padrões de dieta, paleoclimas e adaptações paleoecológicas (Wilke & Hall, 1975). Os tipos de resíduos orgânicos presentes nos coprólitos, tais como pólens, fibras, grãos de amido e fragmentos ósseos, assim como avaliações do contexto arqueológico do local de encontro do coprólito, permitem inferências sobre dados culturais dos povos antigos. A prática da agricultura pode ser identificada a partir do encontro de algumas variedades vegetais.

Estudos de patoecologia em agricultores pré-históricos mostraram que o grau de infecção parasitária do grupo era dependente de padrões sanitários, tipo de moradia e ambiente. Infecções por Enterobius vermicularis, por exemplo, mostraram padrões diversos entre povos agricultores e caçadores-coletores pré-históricos. À medida que os habitantes de determinada região passaram a se sedentarizar, usando abrigos ou grutas como moradia, ou construindo habitações, a freqüência de ovos de parasitos em coprólitos aumenta (Reinhard et al., 1987; Reinhard, 1992).

Outras inferências podem ser feitas quanto aos hábitos alimentares e infecções parasitárias. A infecção por Diphyllobothrium pacificum, cestódeo parasito de mamíferos marinhos com ciclo evolutivo em peixes e crustáceos, foi diagnosticada em populações pré-históricas sul-americanas da costa do Pacífico, há pelo menos 4.000 anos (Patrucco et al., 1983; Ferreira et al., 1984). Os dados da paleoparasitologia mostram a persistência de hábitos alimentares por um longo período nesta região, uma vez que a infecção foi descrita na população atual, cujos hábitos alimentares, no caso o prato típico "cebiche", ainda permanecem (Baer, 1969).

A paleoparasitologia e as migrações pré-históricas

Uma importante contribuição da paleoparasitologia refere-se às migrações pré-históricas humanas e povoamento dos continentes. Já no fim do século 19 questões referentes a parasitismo e migrações pré-históricas humanas despertavam o interesse de pesquisadores. Os estudos de Olímpio da Fonseca sobre parasitismo em populações indígenas contemporâneas isoladas trouxeram contribuições para as teorias de povoamento das Américas (Fonseca, 1972), introduzindo um novo marcador biológico às argumentações de ordem cultural sobre origem e vias migratórias de populações pré-históricas. A paleoparasitologia, por outro lado, a partir do encontro de ovos de parasitos em coprólitos humanos, trouxe uma contribuição importante aos estudos epidemiológicos que usam dados atuais para inferências sobre movimentos migratórios pré-históricos.

A análise da distribuição de infecções parasitárias no passado possibilita especulações quanto às migrações humanas em diferentes regiões ao longo do tempo assim como contatos interpopulacionais, uma vez que, sob a ótica evolucionista, uma determinada espécie biológica não surge em mais de um ponto geográfico. Com isso, pode-se confirmar ou refutar teorias de povoamento e propor alternativas com base em achados paleoparasitológicos (Horne, 1985; Nozais, 1985; Araújo & Ferreira, 1997).

Logo após a descoberta, o povoamento do continente americano foi objeto de especulações. Já em 1590 frei José de Acosta sugeria uma via terrestre entre a Ásia e a América do Norte como porta de entrada do novo mundo para os habitantes pré-colombianos. Por quase 400 anos essa explicação reinou sem sobressaltos no ambiente acadêmico, sendo a origem asiática, via Estreito de Bering, dos primeiros habitantes das Américas dada como certa.

Durante o último período glacial, no final de pleistoceno, com o abaixamento de mais de 90 metros do nível dos oceanos, o continente asiático e o americano ficaram unidos por uma faixa gelada de terra, a Beríngia, possibilitando deslocamentos humanos. Utilizando rotas no norte do continente americano por entre geleiras, esses primeiros habitantes teriam povoado progressivamente as novas terras mais ao sul.

O estudo de coprólitos humanos tem levantado dúvidas sobre o modelo clássico do povoamento pré-colombiano das Américas pelo Estreito de Bering. As teorias clássicas propostas sobre o povoamento sugerem ondas migratórias por esta região, em número e época variáveis. Entretanto, este modelo não pode justificar o encontro de ovos de ancilostomídeos e de Trichuris trichiura em coprólitos oriundos de sítios arqueológicos das Américas há pelo menos 7.200 anos (Allison et al., 1974; Ferreira et al., 1980, 1983; 1987; Araújo et al., 1981). O clima frio da Beríngia não permitiria a persistência deste tipo de parasitismo na população migrante, agindo como um verdadeiro filtro (Manter, 1967; Fladmark, 1979; Araújo et al., 1988; Ferreira & Araújo, 1996). Deste modo, a transmissão de parasitos com parte de seu ciclo evolutivo obrigatoriamente no solo seria interrompida ao longo das gerações de hospedeiros humanos que se sucederam por esta via migratória (Araújo et al., 1985; Araújo & Ferreira, 1995; Hugot et al., 1999).

Tais achados sugerem, na verdade, rotas alternativas, por mar, como uma possibilidade para as migrações humanas na América pré-histórica, tornando questionável a exclusividade absoluta do Estreito de Bering como porta de entrada (Araújo & Ferreira, 1996). Esta é uma linha cujos resultados se acumulam, criando dados consistentes para discussões sobre origem de populações de hospedeiros em novos territórios.

Os novos horizontes: biologia molecular e ancient DNA

O uso de técnicas de biologia molecular, especialmente a reação em cadeia da polimerase (PCR), expandiu em muito o horizonte da paleoparasitologia. A técnica baseia-se na amplificação in vitro de regiões específicas de DNA. Com o auxílio de primers complementares a seqüências específicas localizadas em uma das extremidades do segmento a ser amplificado, obtêm-se milhões de cópias do segmento de DNA amplificado.

A utilização de novas técnicas de biologia molecular em material antigo deve ser precedida de um estudo controlado em material recente experimentalmente dessecado (Bastos et al., 1996). Ainda que apresente dificuldades metodológicas em sua aplicação em material antigo, sobretudo referentes à inibição da reação por elementos do solo presentes no material arqueológico, à contaminação ambiental por DNA recente ou ainda pela dificuldade de obtenção de primers confiáveis e específicos (Hänni et al., 1991), o uso da PCR inaugura uma nova era no diagnóstico paleoparasitológico. Muito mais sensível do que o exame direto, o uso da técnica da PCR e de suas variantes tem permitido o diagnóstico de infecções parasitárias em material antigo até então inacessíveis à microscopia óptica.

Diversas infecções parasitárias têm sido diagnosticadas em populações pré-históricas através da técnica da PCR. Borrelia burgdorferi em carrapatos de coleção de museu (Persing et al., 1990), Mycobacterium tuberculosis em corpos humanos mumificados (Spigelman & Lemma, 1993; Salo et al., 1994; Arriaza et al., 1995) são alguns exemplos do uso da biologia molecular no diagnóstico parasitológico em material antigo.

O diagnóstico de infecção chagásica em múmias sul-americanas datadas em até 4.000 anos através da técnica de PCR, com a amplificação de minicírculos do cinetoplasto do Trypanosoma cruzi, confirmou a antiguidade da infecção humana por este parasito (Guhl et al., 1997, 1999; Ferreira et al., 2000). Entretanto, a hipótese de que tenha sido conseqüente à domiciliação do Triatoma infestans em regiões andinas e posteriormente se distribuído pelo continente poderá ser confrontada com novos dados paleoparasitológicos. A possibilidade do encontro de DNA de T. cruzi em esqueletos humanos de sítios arqueológicos, como os da Serra da Capivara, Piauí, onde se localizam alguns dos mais antigos sítios arqueológicos das Américas, descortina uma nova hipótese, a de que a doença de Chagas seja tão antiga no continente quanto os humanos. Os vestígios arqueológicos mostraram a presença de animais reservatórios e vetores em áreas ocupadas pelos primeiros habitantes da região.

A paleoparasitologia molecular e a filogenia

A possibilidade de se trabalhar com genomas de parasitos numa perspectiva evolutiva abre um novo campo para estudos filogenéticos. O seqüenciamento de ácido nucléico de parasitos (Chilton & Gasser, 1999; Le et al., 2000; Bellocq et al., 2001) e a recuperação de material genético de helmintos parasitos humanos em material antigo (Loreille et al., 2001) permitem antever um campo fértil para estudos sobre origem e evolução das doenças parasitárias e seus agentes etiológicos. A comparação de seqüências de ácido nucléico de parasitos separados por intervalos de tempo de alguns milhares de anos poderá trazer respostas sobre variações na virulência de patógenos que, conjuntamente com os estudos de patoecologia de parasitos, possibilitará maior entendimento sobre emergência e reemergência de doenças infecciosas (Araújo & Ferreira, 2000). Sobre este mesmo caminho, a paleoparasitologia sem dúvida contribuirá com novas teorias sobre as relações parasito-hospedeiro, voltadas sobretudo para coevolução e modelos de virulência, e o próprio conceito de parasitismo.

A paleoparasitologia tornou-se um caminho para estudos sobre a origem de hospedeiros, suas rotas de migração no passado e distribuição atual, fornecendo dados para outras ciências relacionadas às origens da espécie humana.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Jul 2007
• Data do Fascículo
  2002