Humanos nos Andes parecem ter desenvolvido uma habilidade genética única.

Por milénios, comunidades humanas que vivem em grandes altitudes nos Andes argentinos vêm consumindo uma água potável que, para a maioria das pessoas, provocaria doença grave.

Nessa região, o arsênio presente naturalmente nas rochas vulcânicas infiltra-se no lençol freático e acaba por contaminar o abastecimento local com concentrações do metaloide tóxico que representariam riscos sérios à saúde em praticamente qualquer outra população.

Arsênio nos Andes argentinos: quando a seleção natural favorece a tolerância

Apesar do perigo evidente, um grupo do norte da Argentina pode ter recebido da seleção natural uma vantagem genética pouco comum. Uma análise de DNA com pessoas de diferentes áreas do oeste da América do Sul indica que uma população dos Andes argentinos carrega uma variante genética que provavelmente ajuda o organismo a metabolizar arsênio de forma mais segura.

Em um artigo de 2015, uma equipa liderada pelas biólogas evolutivas Carina Schlebusch e Lucie Gattepaille, da Universidade de Uppsala, destacou que a adaptação pode deixar marcas claras no genoma, mas que ainda há poucos exemplos bem documentados em humanos. Segundo as autoras, os dados sugerem que a exposição ambiental ao arsênio aumentou a frequência de variantes protetoras associadas ao gene AS3MT, apontando para uma das primeiras evidências de adaptação humana a uma substância química tóxica.

Por que o arsênio é tão perigoso - e por que isso importa

Quando há tempo suficiente e uma exposição relativamente “suave” a um perigo, a vida já demonstrou uma capacidade notável de se ajustar a condições extremas - do calor intenso à falta quase total de oxigénio, passando por níveis elevados de radiação.

Ainda assim, sabe-se pouco sobre como populações humanas respondem, ao longo de muitas gerações, à presença de substâncias químicas tóxicas no ambiente. O arsênio é altamente nocivo e está associado a cancro, lesões de pele, malformações congénitas e morte precoce. Além disso, é um contaminante difundido: em várias regiões do planeta, ocorre naturalmente em níveis elevados na água subterrânea.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda que a água para consumo tenha, no máximo, 10 microgramas por litro (µg/L) de arsênio.

San Antonio de los Cobres e a água com 200 µg/L de arsênio

Até à instalação de um sistema de filtração, em 2012, a remota cidade de San Antonio de los Cobres, no planalto da Puna de Atacama (Argentina), recebia água potável com cerca de 200 µg/L de arsênio - aproximadamente 20 vezes o limite recomendado pela OMS.

O dado impressiona ainda mais porque a área é habitada há milénios: pelo menos 7.000 anos, e possivelmente até 11.000 anos. Essa aparente capacidade de conviver com níveis perigosos de arsênio sem colapsar em efeitos devastadores intrigou cientistas durante décadas.

A pista veio da urina: como o corpo transforma o arsênio (MMA e DMA)

Em 1995, pesquisadores observaram que mulheres dos Andes argentinos exibiam uma capacidade “única” de processar arsênio, algo inferido a partir do perfil de metabólitos encontrado na urina.

Quando o arsênio entra no corpo, enzimas o transformam por várias etapas químicas. Uma forma intermediária, chamada arsênio monometilado (MMA), é especialmente tóxica. Em fases posteriores, surge o arsênio dimetilado (DMA), que tende a ser eliminado com maior facilidade pela urina.

Em San Antonio de los Cobres, era comum haver menos MMA (a etapa mais perigosa) e mais DMA (a forma mais facilmente excretada). Isso sugeria um organismo particularmente eficiente em “dar destino” ao arsênio, reduzindo a acumulação dos compostos intermediários mais nocivos.

Do metabolismo ao genoma: a busca pelo gene AS3MT

Para entender a base genética do fenómeno, Schlebusch, Gattepaille e colegas decidiram investigar o problema ao nível do genoma.

A equipa recolheu material genético de 124 mulheres de San Antonio de los Cobres por meio de esfregaços na mucosa da bochecha. As amostras de urina dessas participantes apresentavam o mesmo padrão de metabólitos de arsênio descrito no estudo de 1995. Em seguida, os pesquisadores examinaram milhões de marcadores genéticos distribuídos pelo genoma.

Para avaliar se a variante observada era particular da população argentina ou parte de um padrão regional mais amplo, os resultados foram comparados com dados genómicos disponíveis publicamente de populações do Peru e da Colômbia, provenientes do Projeto 1000 Genomas.

Estudos anteriores já apontavam que a enzima metiltransferase de arsênio (estado de oxidação +3), conhecida pela sigla AS3MT, poderia ser crucial no metabolismo do arsênio. Por isso, o foco recaiu sobre essa região do genoma.

O que foi encontrado: variantes próximas ao AS3MT mais comuns nos Andes argentinos

A análise revelou um conjunto (um “bloco”) de variantes genéticas próximo ao gene AS3MT que influenciava fortemente a forma como o corpo processa o arsênio. Essas variantes eram muito mais frequentes em pessoas de San Antonio de los Cobres do que em populações geneticamente semelhantes do Peru e da Colômbia.

Na prática, as variantes parecem tornar o organismo mais eficiente em converter o arsênio em formas que podem ser eliminadas com segurança pela urina, diminuindo a formação e a persistência dos intermediários mais tóxicos. Esse resultado encaixa-se de forma direta com o que estudos anteriores já tinham observado nos metabólitos urinários.

Exposição por milénios e vantagem seletiva

Embora a contaminação por arsênio seja comum em diferentes países, poucas comunidades enfrentaram concentrações tão altas durante períodos tão longos. Em San Antonio de los Cobres, a convivência com arsênio na água subterrânea por milhares de anos pode ter criado tempo suficiente para que a seleção natural favorecesse características que diminuíssem a vulnerabilidade aos seus efeitos tóxicos.

Trabalhos posteriores sugerem que sinais genéticos semelhantes podem existir em outras populações andinas expostas ao arsênio por gerações, reforçando a ideia de que a exposição crónica pode impulsionar tolerância genética - e indicando que essa adaptação talvez não se limite a um único povoado.

Como os autores assinalaram, dado o potencial de dano do arsênio tanto em crianças quanto em adultos, indivíduos portadores do haplótipo associado à tolerância ao arsênio poderiam apresentar uma vantagem seletiva muito forte em ambientes com alta concentração do contaminante.

O que isso muda hoje: saúde pública e prevenção continuam essenciais

Mesmo quando existe alguma proteção genética, ela não equivale a “imunidade”. A redução do arsênio na água continua a ser a medida mais importante para evitar cancro e outras consequências de longo prazo, sobretudo porque nem todas as pessoas de uma mesma região terão as variantes protetoras, e porque a exposição pode ocorrer também por alimentos preparados com água contaminada.

Além disso, a história de San Antonio de los Cobres mostra como intervenções de infraestrutura - como sistemas de filtração e monitorização contínua - são decisivas em comunidades isoladas. Medições regulares (em µg/L), transparência dos resultados e alternativas seguras de abastecimento são tão importantes quanto qualquer descoberta genética.

Publicação do estudo

A pesquisa foi publicada na revista Biologia Molecular e Evolução.