Benjamin Norman/The New York Times
Benjamin Norman/The New York Times

Pesquisadores descobrem uma selva de micróbios no metrô e milhares de novas espécies

Uma equipe de pesquisadores internacionais montou um atlas dos microrganismos presentes em 60 cidades no mundo todo

Emily Anthes, The New York Times - Life/Style, O Estado de S.Paulo

24 de julho de 2021 | 05h00

Há séculos, os naturalistas vêm mapeando a flora e a fauna do planeta. Eles elaboraram atlas de aves migratórias e peixes de água fria, e desenharam a geografia de animais carnívoros e plantas alpinas.

Agora, uma enorme equipe internacional de pesquisadores acrescentou um novo volume à coleção: um atlas dos microrganismos que podem ser encontrados nos metrôs do mundo inteiro. Nele estão dados coligidos por mais de 900 cientistas e voluntários em 60 cidades de seis continentes, de Estocolmo a Xangai, de Sacramento a Sydney.

“Tínhamos um exército coordenado de pessoas com swabs e máscaras coletando material genético das cidades de todo o mundo”, contou Christopher Mason, geneticista da Weill Cornell Medicine que chefiou a pesquisa.

Embora cada cidade tenha um perfil microbiano único, eles descobriram que existe um “microbioma básico urbano” comum a todas as cidades. Os cientistas, membros do consórcio internacional MetaSUB, descobriram também mais de 10 mil espécies anteriormente não identificadas de vírus e bactérias. E em maio publicaram as suas descobertas na revista Cell.

“Vasculhamos profundamente os centros urbanos e encontramos uma gama e um tesouro de novas formas de vida”, disse Mason. “As grades e os bancos das nossas cidades têm às vezes tanta diversidade ou mais do que é possível encontrar em uma floresta tropical”.

A origem e a função de muitos destes micróbios continuam desconhecidas, e a pesquisa revela quanto resta ainda para aprender sobre os microrganismos que nos cercam. Mas as descobertas não devem causar alarme, salientam os cientistas.

“Não vemos nada que possa nos preocupar”, afirmou David Danko, um dos autores do estudo e o diretor de bioinformática da MetaSUB. “As pessoas estão em contato com todos eles o tempo todo”. E acrescentou: “Não queremos que as pessoas se assustem com estes micróbios, porque fazem parte do ecossistema no qual os seres humanos vivem”.

Os inspetores do metrô

A coleção de amostras para o novo estudo começou em 2015, depois que a pesquisa sobre os micróbios de Mason no sistema de metrô de Nova York despertou o interesse internacional. Em resposta, ele criou o consórcio MetaSUB para estudar os micróbios presentes em várias cidades do mundo.

Os pesquisadores também colecionaram amostras de ar dos sistemas de trânsito de seis cidades - Nova York, Denver, Londres, Oslo, Estocolmo e Hong Kong - para um estudo paralelo sobre o “microbioma do ar” que foi publicado na revista Microbiome.

“É uma coisa enorme”, explicou Erica Hartmann, microbiologista da Northwestern University que não participou do estudo. “O número de amostras e a diversidade geográfica das amostras - são algo sem precedentes”.

Em seguida, a equipe extraiu e sequenciou o DNA de cada amostra a fim de identificar as espécies que ela continha. No total, em todas as amostras de superfície, eles descobriram 4.246 espécies de microrganismos conhecidas. Dois terços destes eram bactérias, o restante era uma mistura de fungos, vírus e outros tipos de micróbios.

Mas este foi apenas o começo. Eles descobriram também 10.928 vírus e 748 espécies de bactérias que nunca haviam sido documentadas. “Pudemos ver que eles eram reais - são microrganismos - mas não constam em nenhum banco de dados”, falou Daniela Bezdan, ex-diretora executiva da MetaSUB que atualmente é uma associada de pesquisa da Universidade Hospital de Tübingen, na Alemanha.

A ampla maioria destes organismos provavelmente representa pouco risco para o ser humano, afirmam os especialistas. Quase todos os novos vírus que descobriram provavelmente são bacteriófagos, ou vírus que infectam as bactérias, segundo Danko. Além disso, o sequenciamento genético não consegue distinguir entre os organismos mortos e os que estão vivos; e nenhum ambiente é estéril. Na realidade, os nossos corpos dependem de uma rica e dinâmica comunidade de micróbios para funcionar adequadamente.

“Acho que o mais importante é não perder o bom senso”, disse Noah Fierer, microbiologista da Universidade de Colorado Boulder, que não participou da pesquisa. “Grande parte destes não é patógena, a maioria é provavelmente inócua, e alguns podem ser até mesmo benéficos”.

Alguns dos novos micróbios descobertos também poderão se revelar fontes de novas drogas ou outros compostos úteis. “A dimensão da diversidade microbiana é incompreensivelmente vasta”, disse Hartmann. “Há muitas coisas lá fora que não compreendemos de fato, e poderá existir todo tipo de biotecnologias bacanas e todos os tipos de químicas divertidas que ainda não conhecemos”.

Assinatura das cidades

Nesta enorme coleção de micróbios, entretanto, os cientistas foram capazes de identificar 31 espécies de bactérias, o que chamaram de “microbioma urbano básico”, que estavam presentes em quase todas as amostras de cada cidade.

Cerca da metade dessas espécies são bactérias que vivem tipicamente em e sobre o corpo humano, principalmente a pele. Entre elas, o Cutibacterium acnes, que se alimenta da oleosidade do nosso rosto, e o Micrococcus luteus, que contribui para a produção do odor do corpo, quebrando os compostos do nosso suor. (As bactérias da pele também constituem a metade dos micróbios que pululam no ar, descobriram os cientistas.)

O microbioma básico também contém bactérias do solo bem como algumas espécies inesperadas, como o Modestobacter marinus, que costuma ser associado ao oceano. Os pesquisadores não sabem ao certo por que motivo se encontra nas estações do metrô, mas a sua elevada tolerância ao sal e a capacidade de suportar a radiação pode torná-lo especialmente resistente; é conhecido por crescer bem na pedra.

Na realidade, várias das espécies contidas no microbioma básico têm características semelhantes, o que pode ajudá-las a sobreviver em ambientes aparentemente inóspitos. “Um corrimão de aço provavelmente não é um lugar agradável para se viver, mas elas podem ter-se adaptado para sobreviver ali”, disse Mason.

Por enquanto, esta é apenas uma das várias teorias possíveis. “Nós ainda não temos condições de dar uma resposta satisfatória a respeito do que algumas destas coisas fazem na realidade”, disse Danko.

Além deste microbioma básico, havia uma enorme variação entre as cidades. Algum aglomerado geográfico era evidente: os perfis microbianos das cidades da América do Norte e da Europa eram distintos dos aglomerados das cidades do Leste Asiático. E quanto mais próximas eram duas cidades, em média, mais semelhantes os perfis microbianos.

“O que podemos especular com base em outros estudos, é que a microbiota da pele humana pode ser um reflexo da demografia dos viajantes, que é diferente de uma cidade para a outra“, disse Marius Dybwad, um dos principais cientistas do Norwegian Defence Research Establishment, que chefia a iniciativa aérea da MetaSUB.

Mas muito permanecerá um mistério, e muitas variações continuarão sem explicação. "Provavelmente não há uma explicação", afirmou Fierer, a Universidade de Colorado Boulder. “Algumas cidades têm terra soprando em volta, ou diferentes tipos de alimentos, ou plantas diferentes contribuindo com micróbios para o ar que aterrissa sobre a superfície, ou diferentes práticas de higiene - quero dizer, há centenas de diferentes explicações. Mas é muito legal que eles tenham podido ver isto”.

Resistência persistente

Os pesquisadores também compararam as sequências genéticas que encontraram aos bancos de dados de genes que podem dar aos microrganismos a capacidade de bloquear antibióticos ou outros compostos antimicrobianos. Estes “genes de resistência antimicrobiana” estavam espalhados, presentes nas amostras do ar e da superfície de cada cidade, mas seu tipo e abundância variavam enormemente de cidade para cidade.

“Não me surpreende que tenham identificado genes de resistência antimicrobiana”, disse Hartmann. “Eles estão em toda parte, e a resistência antimicrobiana é uma função antiga anterior aos seres humanos e aos usos dos antimicrobianos pelos humanos”.

Um catálogo global dos genes de resistência antimicrobiana poderia, em última análise, ajudar os cientistas a compreender mais a respeito das defesas biológicas que os micróbios desenvolveram e ajudar as autoridades do campo da saúde pública a monitorar os genes da resistência que são predominantes na sua área.

“Poderemos dar algum tipo de alerta a respeito do que devemos procurar?”, disse Danko. “Podermos rastrear a propagação das bactérias ou genes que tornarão as bactérias resistentes aos antibióticos no futuro? Podemos usar isto como uma maneira de informar os departamentos de saúde pública no uso dos antibióticos daqui para frente?”

No meio tempo, o trabalho continua. Os pesquisadores do consórcio esperam aprender mais a respeito da biologia e da ecologia das espécies que estão encontrando, e também como elas podem influir na saúde do ser humano. No ano passado, eles começaram a colher amostras dos hospitais urbanos, das águas servidas e dos espaços públicos à procura de traços de SARS-CoV-2, o vírus que causa a covid-19.

E continuam a se aventurar nos sistemas metroviários do mundo, armados de swabs (cotonetes compridos) estéreis e tubos para coleta. “Continuamos achando coisas novas”, disse Mason. “Se pararmos de encontrar novas espécies, paremos para dizer: muito bem, acho que esgotamos a maior parte do que é possível encontrar no metrô”. / TRADUÇÃO DE ANNA CAPOVILLA

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