Ao longo da história do nosso planeta, os humanos coexistiram com bactérias e vírus. Procuramos maneiras de resistir à peste bubônica e à varíola e, em resposta, eles procuraram maneiras de nos infectar. Usamos antibióticos há quase um século, desde que Alexander Fleming descobriu a penicilina. Em resposta, as bactérias desenvolveram resistência aos antibióticos. Não há fim para a batalha. Passamos tanto tempo com os patógenos que nos revezamos nos enfrentando. No entanto, o que acontece se de repente encontrarmos bactérias e vírus mortais que não são encontrados há milhares de anos ou nunca foram vistos?
Talvez possamos descobrir em breve. A mudança climática resulta no derretimento de solos permafrost que foram congelados por milhares de anos e, à medida que o solo derrete, vírus e bactérias antigos emergem e voltam à vida.
Em agosto de 2016, em um canto remoto da tundra siberiana, na Península de Yamal, um menino de 12 anos morreu e pelo menos 20 pessoas foram hospitalizadas após contrair antraz.
Foi sugerido que, há mais de 75 anos, um cervo infectado com antraz morreu e seu esqueleto congelado ficou preso sob uma camada de solo congelado, sob o permafrost. Ele permaneceu lá até o verão de 2016, quando o permafrost derreteu devido ao intenso calor. Assim, ela liberou o cadáver de um cervo e uma infecção de antraz nas águas e no solo mais próximos, e então no suprimento de comida. Pessoas estão sob ameaça.
O mais assustador é que este pode não ser um incidente isolado.
A Terra está esquentando e descongelando mais permafrost. Em condições normais, as camadas superficiais do permafrost, com cerca de 50 centímetros de profundidade, descongelam a cada verão. Mas o aquecimento global está expondo gradualmente as camadas do permafrost.
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Solo perene congelado é um lugar ideal para as bactérias permanecerem vivas por longos períodos de tempo, talvez milhões de anos. Isso significa que o derretimento do gelo pode potencialmente abrir uma caixa de Pandora de doenças.
As temperaturas no Círculo Polar Ártico estão subindo rapidamente, cerca de três vezes mais rápido do que no resto do mundo. Outros agentes infecciosos também podem surgir.
“O permafrost é um excelente guardião de germes e vírus porque é frio, escuro e sem oxigênio”, diz o biólogo evolucionista Jean-Michel Claverie, da Universidade de Aix-Marseille, na França. "Vírus patogênicos que podem infectar animais e plantas podem ter sido armazenados em camadas antigas de permafrost do solo, incluindo aqueles que causaram epidemias globais no passado."
Só no início do século 20, mais de um milhão de renas morreram de antraz. No norte, não é fácil cavar sepulturas profundas, então a maioria dessas carcaças foi enterrada perto da superfície, em 7.000 sepulturas espalhadas no norte da Rússia.
O que mais poderia estar escondido sob o solo congelado?
Pessoas e animais foram enterrados no permafrost por centenas de anos, então é possível que outros agentes infecciosos também possam sair. Por exemplo, os cientistas encontraram fragmentos do RNA do vírus da gripe espanhola em cadáveres maciçamente enterrados na tundra do Alasca. A varíola e a peste bubônica também estão enterradas na Sibéria. Em um estudo de 2011, Boris Revich e Marina Podolnaya escreveram: "Como resultado do derretimento do permafrost, vetores de infecções mortais dos séculos 18 e 19 podem retornar, especialmente perto de cemitérios onde as vítimas dessas infecções foram enterradas."
Na década de 1890, uma grave epidemia de varíola ocorreu na Sibéria. Uma cidade perdeu até 40% de sua população. Os corpos foram enterrados sob a camada superior de permafrost nas margens do rio Kolyma. Após 120 anos, as enchentes do rio Kolyma começaram a erodir as margens e o derretimento do permafrost acelerou esse processo de erosão.
Em um projeto iniciado na década de 1990, cientistas do Centro Científico Estadual de Virologia e Biotecnologia em Novosibirsk estudaram os restos de humanos da Idade da Pedra encontrados no sul da Sibéria, na região de Altai. Eles também estudaram amostras de cadáveres de pessoas que morreram durante epidemias virais no século 19 e foram enterradas no permafrost da Rússia.
Os cientistas afirmam ter encontrado corpos com úlceras características de marcas de varíola. Embora não tenham encontrado o vírus da varíola em si, eles encontraram fragmentos de DNA.
Claro, esta não é a primeira vez que bactérias congeladas no gelo voltam à vida.
Em um estudo de 2005, os cientistas da NASA reviveram com sucesso bactérias presas em um lago congelado no Alasca por 32.000 anos. Um micróbio chamado Carnobacterium pleistocenum está congelado desde o Pleistoceno, quando mamutes peludos ainda vagavam pela Terra. Assim que o gelo derreteu, eles começaram a nadar novamente como se nada tivesse acontecido.
Dois anos depois, os cientistas foram capazes de reviver uma bactéria de 8 milhões de anos que dormia no gelo sob uma geleira nos vales Beacon e Mullins, na Antártica. No mesmo estudo, as bactérias foram recuperadas do gelo com mais de 100.000 anos.
No entanto, nem todas as bactérias podem voltar à vida após serem congeladas no permafrost. A bactéria do antraz pode fazer isso porque forma esporos extremamente resistentes que podem viver congelados por muito tempo.
Outras bactérias que podem formar esporos e, portanto, sobreviver no permafrost incluem o tétano e o Clostridium botulinum, responsável pelo botulismo, uma doença rara que pode causar paralisia e morte. Alguns fungos também podem sobreviver no permafrost por muito tempo.
Alguns vírus também podem sobreviver por longos períodos.
Em um estudo de 2014, cientistas liderados por Claveri reviveram dois vírus presos no permafrost da Sibéria por 30.000 anos. Conhecidos como Pithovirus sibericum e Mollivirus sibericum, são considerados "vírus gigantes" porque, ao contrário da maioria dos vírus, são tão grandes que podem ser vistos em um microscópio normal. Eles foram encontrados a uma profundidade de 30 metros na tundra costeira.
Os vírus se tornaram infecciosos imediatamente após o avivamento. Felizmente para nós, esses vírus específicos infectam apenas amebas unicelulares. No entanto, pesquisas sugerem que outros vírus que podem infectar humanos também podem renascer.
Além disso, o aquecimento global não precisa derreter o permafrost para representar uma ameaça. À medida que o gelo do mar Ártico derrete, a costa norte da Sibéria se torna mais fácil de alcançar por mar. Obviamente, seu desenvolvimento industrial está se tornando mais lucrativo, incluindo a extração de ouro e minerais, a perfuração de poços de petróleo e a extração de gás natural.
“No momento, essas áreas estão vazias e ninguém está tocando nas camadas profundas do permafrost”, diz Claverie. “Mas essas camadas antigas podem ser obtidas durante as operações de escavação e perfuração. Se virions viáveis ainda viverem lá, será um desastre."
Os vírus gigantes podem ser os culpados mais prováveis de um surto viral.
“A maioria dos vírus é rapidamente inativada fora das células hospedeiras devido à luz, ressecamento ou degradação bioquímica espontânea”, diz Claverie. “Por exemplo, se seu DNA for danificado e não puder ser reparado, os vírus deixam de ser infecciosos. No entanto, entre os vírus conhecidos, os vírus gigantes são geralmente muito resistentes e persistentes."
Claverie diz que vírus dos primeiros humanos a habitar o Ártico podem surgir. Podemos até ver vírus de espécies de hominídeos extintas, como os neandertais e denisovanos, que se estabeleceram na Sibéria e foram expostos a várias doenças virais. Na Rússia, foram encontrados os restos mortais de neandertais de 30 a 40.000 anos. Populações humanas viveram lá, ficaram doentes e morreram por milhares de anos.
“A possibilidade de pegarmos o vírus de um Neandertal extinto sugere que a ideia de que o vírus pode ser 'erradicado' do planeta está errada e nos dá uma falsa sensação de segurança. É por isso que os suprimentos de vacina devem ser mantidos para o caso.”
Desde 2014, Claverie tem analisado o conteúdo de DNA em permafrost em busca da assinatura genética de vírus e bactérias que podem infectar humanos. Ele descobriu muitas bactérias que podem ser perigosas para os humanos. As bactérias têm DNA que codifica os fatores de virulência: moléculas produzidas por bactérias e vírus patogênicos que aumentam sua capacidade de infectar um hospedeiro.
A equipe de Claverie também descobriu várias sequências de DNA que parecem ter vindo de vírus, incluindo herpes. Mas ainda não foram encontrados traços de varíola. Por razões óbvias, eles não tentaram reviver nenhum dos patógenos.
Pode muito bem ser que os patógenos, dos quais as pessoas já não estão acostumadas, possam se manifestar em outros lugares, e não apenas do gelo ou do permafrost.
Em fevereiro de 2017, cientistas da NASA disseram ter encontrado micróbios com 10-50.000 anos em cristais em uma mina mexicana. Essas bactérias estavam localizadas na Caverna dos Cristais, parte de uma mina em Naiza, no norte do México. A caverna contém muitos cristais brancos leitosos do mineral selenito, que se formou ao longo de centenas de milhares de anos.
As bactérias ficaram presas em pequenas bolsas de cristais líquidos, mas assim que foram retiradas, elas reviveram e começaram a se multiplicar. Esses micróbios são geneticamente únicos e podem muito bem ser novas espécies, mas os cientistas ainda não publicaram seu trabalho.
Mesmo bactérias mais antigas foram encontradas na caverna de Lechugilla, no Novo México, a 300 metros de profundidade. Esses micróbios não vêem a superfície há mais de 4 milhões de anos. A caverna nunca viu a luz do sol e foi isolada por 10.000 anos das águas superficiais.
Apesar disso, a bactéria de alguma forma provou ser resistente a 18 tipos de antibióticos, incluindo medicamentos que eram considerados o "último obstáculo" no combate às infecções. Em um estudo publicado em dezembro de 2016, os cientistas descobriram que a bactéria conhecida como Paenibacillus sp. LC231 foi resistente a 70% dos antibióticos.
Como as bactérias ficaram completamente isoladas na caverna por quatro milhões de anos, elas não entraram em contato com humanos ou com os antibióticos que usamos para tratar infecções. Acontece que sua resistência aos antibióticos parecia de alguma forma diferente.
Os cientistas acreditam que bactérias que não fazem mal aos humanos, entre muitas outras, desenvolvem resistência natural aos antibióticos. Ou seja, essa mesma resistência aos antibióticos existe há milhões ou mesmo bilhões de anos.
Obviamente, essa resistência aos antibióticos não poderia se desenvolver na clínica durante o uso de antibióticos.
A razão para isso é que muitos tipos de fungos e até mesmo outras bactérias produzem antibióticos naturalmente para ganhar vantagem competitiva sobre outros micróbios. Foi assim que Fleming descobriu a penicilina: a bactéria da placa de Petri morreu após ser contaminada com fungos produtores de antibióticos.
Em cavernas onde a comida é escassa, os organismos devem ser implacáveis se quiserem sobreviver. Bactérias como Paenibacillus podem ter desenvolvido resistência a antibióticos para evitar a morte de organismos concorrentes.
Isso explica por que as bactérias são resistentes apenas aos antibióticos naturais que vêm de bactérias e fungos e constituem cerca de 99,9% de todos os antibióticos que usamos. As bactérias nunca encontraram antibióticos artificiais, por isso não têm resistência a eles.
“Nosso trabalho e o de outros mostram que a resistência aos antibióticos não é novidade”, disse a microbiologista Hazel Barton, da Universidade de Akron, Ohio, que liderou o estudo. “Nossos organismos foram isolados de espécies de superfície por 4-7 milhões de anos, mas a resiliência que eles têm é geneticamente idêntica à encontrada em espécies de superfície. Isso significa que esses genes são pelo menos tão antigos e não apareceram porque as pessoas começaram a usar o tratamento com antibióticos."
Embora Paenibacillis não seja prejudicial aos humanos, em teoria pode transmitir sua resistência a antibióticos a outros patógenos. Mas como está isolado sob 400 metros de rocha, isso parece improvável.
No entanto, a resistência natural aos antibióticos é provavelmente tão difundida que muitas das bactérias que emergem do derretimento do permafrost já podem tê-la. Em apoio a isso, em um estudo de 2011, os cientistas extraíram DNA de bactérias encontradas em permafrost de 30.000 anos no Mar de Bering. Eles encontraram genes que codificam resistência a antibióticos beta-lactâmicos, tetraciclinas e glicopeptídeos.
Vale a pena se preocupar?
Acredita-se que o risco de aparecimento de micróbios patogênicos do permafrost seja inerentemente desconhecido, portanto, não há necessidade de se preocupar. Em vez disso, devemos nos concentrar nas ameaças mais explícitas das mudanças climáticas. Por exemplo, à medida que a terra aquece, os países do norte podem se tornar mais suscetíveis a surtos de doenças "do sul", como malária, cólera e dengue, já que seus patógenos prosperam no calor.
Também existe a opinião de que não devemos ignorar os riscos quando não podemos quantificá-los.
“Há uma chance diferente de zero de que micróbios patogênicos possam ressurgir e nos infectar”, diz Claverie. “Ainda não se sabe qual é a probabilidade disso, mas é provável. Talvez essas bactérias possam ser curadas com antibióticos, bactérias resistentes, um vírus. Se o patógeno não estiver em contato com humanos por muito tempo, o sistema imunológico não estará pronto. Portanto, há perigo."
ILYA KHEL
