Pequena Introdução e Estado Atual da Arte

Transcrição

1 PALEOPARASITOLOGIA Pequena Introdução e Estado Atual da Arte Fundação Oswaldo Cruz Escola Nacional de Saúde Pública Departamento de Endemias Samuel Pessoa Laboratório de Paleoparasitologia Luiz Fernando Ferreira Adauto Araújo

2 Origem e Evolução das Doenças Parasitárias - Infecções parasitárias no Velho Mundo e sua influência na América colonial Paleogeografia e Paleoparasitologia Financiamento: CNPq e FAPERJ Pesquisadores: Adauto Araújo, Sheila Mendonça de Souza, Alena Mayo Iñiguez, Jorge Prata de Souza, Luiz Felipe Ferreira (IME) & Luiz Fernando Ferreira Alunos: Daniela Leles, Luciana Sianto, Gabriella Mendes, Isabel Teixeira dos Santos, Marina Lorena Souza adauto@ensp.fiocruz.br

3 Sir Marc Armand Ruffer foi o primeiro a estudar múmias egípcias Definiu PALEOPATOLOGIA como o estudo de doenças no passado Usam-se os ossos e outros tecidos mumificados, vestígios orgânicos, registros históricos e outras manifestações culturais para estudos do passado

4 Corpos mumificados são fontes importantes para estudos sobre doenças no passado As múmias podem mostrar lesões, que são identificadas por paleopatologistas Mesmo as doenças agudas, que raramente deixam lesões nos tecidos, podem ser detectadas pelas técnicas de biologia molecular

5 Algumas lesões podem sugerir doenças infecciosas, mas o exame detalhado pode esclarecer sua origem. Neste caso, o que parecia ser uma leishmaníase cutânea, tratava-se de uma cicatriz de lesão traumática.

6 Estudos sobre evolução das doenças infecciosas contribuem para o conhecimento sobre a evolução humana. Os estudos de Paleopatologia ajudam a entender a história da evolução humana durante os diferentes períodos em que os grupos humanos exploraram novos territórios.

7 Os humanos surgiram na África, ao longo do Vale Riff

8 Os australopitecíneos ocuparam ecótones, ou zonas de transição entre a savana e floresta, aonde o alimento era mais facilmente encontrado e as árvores ofereciam abrigo e proteção contra os predadores.

9 Os bandos de australopitecíneos provavelmente usaram diferentes recursos para obter alimento no ecótone savana/floresta As infecções parasitárias transmitidas entre eles eram limitadas pelo pequeno número de indivíduos e sua mobilidade no amplo território por onde circulavam

10 Sabe-se quase nada sobre a Patoecologia entre os hominídeos

11 A atividade de caça e coleta entre os grupos nômades, sem território definido e sem moradias fixas, impediu a circulação de diversas doenças infecciosas Entretanto, alguns parasitos foram capazes de manter-se entre eles, e alguns persistiram até os dias atuais. São chamados de parasitos herdados, e tiveram sua origem em ancestrais humanos Essas espécies de parasitos são conhecidos como herdados por VIA FILOGENÉTICA. Parasitos herdados são encontrados em espécies muito próximas à humana, como os chimpanzés e gorilas. Muitas espécies de parasitos são compartilhados por estas espécies de hospedeiros.

12 Saindo dos ecossistemas tropicais, os humanos encontraram novos ambientes caracterizados por variações extremas de temperatura Humanos são capazes de se adaptarem a diferentes ambientes, e a crescente capacidade para criar novas tecnologias lhes permitiram explorar e transformar novos territórios Portanto, parasitos herdados adaptaram-se ou não a esses novos ecossistemas, enquanto novos parasitos foram adquiridos dos novos ambientes, tanto naturalmente como por mudanças culturais. Chamam-se estes parasitos como adquiridos por VIA ECOLÓGICA

13 Homo erectus foi a primeira espécie de hominídeo a sair da África

14 Algumas espécies de parasitos permaneceram as mesmas, sem mudanças, desde que infectavam um ancestral comum aos gêneros Homo e Pan, enquanto seus hospedeiros diversificaram-se; são encontradas atualmente nestas espécies de hospedeiros muito próximas de nossa própria espécie.

15 Enterobius vermicularis é um parasito compartilhado por Homo sapiens com outras espécies de Antropoidea, como chimpanzés e gorilas Ovos de Enterobius vermicularis foram encontrados em coprólitos humanos datados de anos em Utah, EUA.

16 Pediculus humanus também é um parasito herdado de ancestrais Ovos de piolhos foram encontrados em um corpo parcialmente mumificado, datado de anos, no Parque Nacional Serra da Capivara, sudeste do Piauí

17 Os Ancestrais humanos caçavam, coletavam e compartilhavam alimento enquanto moviam-se de modo nômade. Mesmo durante as condições mais frias, os humanos foram capazes de se adaptar criando novas tecnologias em resposta às situações do ambiente que ocupavam. Alguns parasitos circulam melhor em ambientes fechados

18 A população cresceu na Europa, Ásia e África; os grupos humanos armazenavam alimentos. Os grupos humanos passaram a ocupar territórios por períodos mais longos, facilitando as infecções parasitárias.

19 A domesticação de plantas criou condições para aumentar ainda mais o número de indivíduos Animais também foram atraídos para estas novas fontes de alimento concentrado Trouxeram novos parasitos; por exemplo, os roedores e seus ectoparasitos, como as pulgas, que podem transmitir infecções aos humanos

20 Isto foi mostrado pelos achados da paleoparasitologia Outra fonte de recursos usadas por grupos semisedentários foram os animais migratórios.

21 Os cães foram, provavelmente, os primeiros animais a serem domesticados, há pelo menos anos. Outros animais foram também domesticados, trazendo novos parasitos para contato próximo com humanos. Juntos, atraíram vetores de doenças infecciosas

22 Troca de experiências, aprendizagem, partilhamento de alimentos, uso do fogo e dispersão de sementes de plantas próximo aos acampamentos, atraíram animais e seus parasitos para os abrigos usados por grupos humanos.

23 Parasitos intestinais e o povoamento das Américas Parasitos de humanos e de outros animais podem ser muito específicos. Alguns parasitos humanos foram herdados de ancestrais africanos.

24 Trichuris trichiura Ancilostomídeos São nematóides intestinais, provavelmente herdados de ancestrais pré-hominídeos São muito específicos de Homo sapiens e não são encontrados em outros animais em condições naturais, exceto em antropóides.

25 Ambos necessitam de condições especiais no ambiente para completar seu ciclo biológico. Ovos e larvas precisam de temperatura no solo em torno de 22 o C para evoluir. Ciclo de ancilostomídeos Ciclo de Trichuris trichiura

26 Ancilostomídeos e T. trichiura dispersaram-se para fora da África acompanhando as migrações humanas por onde as condições de solo e o clima lhes foram favoráveis.

27 Portanto, os primeiros migrantes pré-históricos que cruzaram a ponte de Bering, da Sibéria para América do Norte, perderam esses parasitos. As condições geladas da região já existiam quando as primeiras levas de migrantes passaram de um continente a outro.

28 Mas encontraram-se ovos de ancilostomídeos e de T. trichiura em coprólitos humanos datados de até anos em sítios arqueológicos da América do Sul e do Norte. As evidências paleoparasitológicas são abundantes, mas os humanos que cruzaram a ponte de terra e gelo de Bering não poderiam ter introduzido esses parasitos nas Américas

29 Migrações transpacíficas foram propostas para explicar a introdução desses parasitos, mas migrações pela costa também devem ter contribuído para sua introdução. MONTENEGRO A, ARAUJO A, HETHERINGTON R, FERREIRA LF, WEAVER A, EBY M Parasites, paleoclimate and the peopling of the Americas: Using the hookworm to time the Clovis migration. Current Anthropology 47: , 2006.

30 Parasites as probes of human migrations? Adauto Araujo, Karl Reinhard, Luiz Fernando Ferreira, Scott Gardner Trends in Parasitology, Fev 2008

31 O registro paleoparasitológico mostra que os primeiros habitantes das regiões neotropicais estavam infectados pelos parasitos intestinais comuns, mas provavelmente as prevalências eram baixas. Foi somente depois da invasão por europeus e a chegada de africanos que os parasitos intestinais tornaram-se um problema de saúde pública, com crescentes aumentos na população.

32 Ancient DNA em coprólitos: Estudos da paleodistribuição da infecção por Ascaris lumbricoides

33 Os dados das primeiras colônias européias devem ser considerados para se entender a transição epidemiológica que ocorreu nas Américas durante o período colonial.

34 Parasitos podem ser encontrados em diferentes tipos de material arqueológico, tais como coprólitos, tecidos mumificados, roupas, latrinas, fossas, ou misturados com restos orgânicos. Alguns podem ser vistos à microscopia, mas outros necessitam do uso de técnicas especiais, como as de biologia molecular ou emprego de anticorpos monoclonais para serem detectados.

35 Tesis de Licenciatura: Evaluación del riesgo de epidemias para enfermedades infecciosas transmitidas por aire en momentos del contacto Europeo-indígena en Tierra del Fuego. Tesis Doctoral: Enteroparasitosis en Poblaciones Cazadoras- Recolectoras de Patagonia Austral Martin Fugassa Universidad Nacional de Mar del Plata Fac. de Cs. Exactas y Naturales Depto. de Biología 2004

36 Financiamento Origem e Evolução das Doenças Parasitárias - Infecções parasitárias no Velho Mundo e sua influência na América colonial - Adauto Araujo, Jorge Prata, Sheila Maria Mendonca de Souza, Luiz Fernando Ferreira, Marina Lorena de Souza

37 O professor Luiz Fernando Ferreira criou a paleoparasitologia como o estudo de parasitos em material arqueológico ou paleontológico. Seu objetivo era saber que parasitoses existiam na América pré-colombiana, quais seriam aquelas introduzidas por colonizadores europeus e escravos africanos. Na verdade, tinha como principal objetivo saber se a infecção por Schistosoma mansoni era prevalente na América pré-histórica e, portanto, autóctone do continente americano.

38 Que parasitos existiam na América pré-colombiana e quais chegaram com os conquistadores europeus e com o tráfico de escravos? Uma forma de responder a essa questão seria encontrar parasitos em fezes colhidas de sítios arqueológicos.

39 Uma pergunta Material Um método Conhecimento da literatura e Interpretações

40 Em 1978, durante uma discussão sobre as doenças no período pré-colombiano, Luiz Fernando ligou para uma amiga, secretária de uma instituição de arqueologia no Rio de Janeiro, para saber se, por acaso, haveriam encontrado fezes durante as escavações de sítios arqueológicos; talvez, quem sabe, tivessem recolhido um ou dois coprólitos..? O Professor Ondemar Dias, do Instituto de Arqueologia Brasileira, respondeu que sim, ele tinha quilos de coprólitos, mas ninguém, até então, havia se interessado em estudá-los.

41 Nesta época Luiz Fernando orientava minha tese de mestrado, que defenderia em 1980, e, mais tarde, a de doutorado, sobre a Paleoepidemiologia da Ancilostomíase. Não sabíamos ainda se encontraríamos parasitos nos exames de coprólitos.

42 Ao receber os coprólitos, colhidos de sítios arqueológicos, não sabíamos qual sua origem, se humano ou de outros animais. Tínhamos que examinar o conteúdo macro e microscópico para buscar restos alimentares característicos de humanos, como fragmentos de carvão usados para preparo de alimentos.

43 As primeiras formas encontradas foram larvas de nematóides, bem conservadas mas com detalhes anatômicos impossíveis de serem reconhecidos à microscopia óptica. Poderiam ser larvas de nematóides de vida livre, mas não se podia afastar a hipótese de serem larvas de nematóides parasitos. Essas larvas foram encontradas na amostra de número quatro, uma das primeiras a serem examinadas, e nos deixou animados a procurar por mais parasitos.

44 Entretanto, ao encontrarmos larvas encapsuladas no mesmo coprólito, características de nematóides parasitos, passamos a considerá-las como tais, mas ainda não se tinha certeza de chegar a diagnóstico mais preciso.

45 Após mais de 50 lâminas examinadas de um só coprólito, começamos a encontrar ovos com larvas no interior, por vezes fora da casca. Tínhamos então, três estágios larvares, aparentemente de um só parasito.

46 Foi somente ao encontrar ovos de Trichuris sp., no mesmo coprólito, com medidas de largura e comprimento dentro dos padrões conhecidos para espécie T. trichiura, parasito específico de humanos, que se pode fazer o diagnóstico das larvas e ovos de ancilostomídeos em vestígios arqueológicos datados de 2000 a 4000 anos, no Sítio Arqueológico da Gruta do Gentio II, Minas Gerais, Brasil.

47 Ferreira LF, Araujo A, Confalonieri U, Trichuris trichiura and hookworm eggs in human coprolites from Unaí, Minas Gerais, Brazil ( years B.P.). Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 74: Publicamos nosso primeiro artigo em revista científica de circulação internacional com os primeiros resultados paleoparasitológicos sobre a presença de ancilostomídeos e Trichuris trichiura em coprólitos humanos, datados de período pré-colonial. Chamamos a atenção por achados anteriores, como o de Pizzi & Schenone (1954) e Allison et al. (1974), que mostraram resultados sobre esses parasitos em múmias da região andina. Dois anos após, na mesma revista, publicou-se uma carta com críticas aos nossos achados, em relação ao coprólito levantando-se a hipótese de se tratar de fezes de urso ou cães domésticos; o autor terminava seus argumentos dizendo que:...em PALEOPARASITOLOGIA, NEM TUDO QUE RELUZ É OURO.

48 Preparamos a resposta à sua carta provocadora dizendo que nesta região do Brasil nunca existiram ursos convivendo com humanos e também cães domésticos só foram introduzidos após a colonização. A argumentação sobre o diagnóstico dos ovos e larvas seguia adiante, baseando-se no tamanho dos ovos de Trichuris trichiura e sua especificidade em humanos. Recebemos então um aviso da equipe de arqueologia dizendo que haviam encontrado um corpo mumificado de uma criança, estando à nossa disposição para exame.

49 O corpo estava envolto em uma rede vegetal, impossível de ser retirada sem destruí-la. Não havia como se chegar à região abdominal para retirar coprólitos

50 Conseguimos, de um colega gastroenterologista um retosigmóidoscópio e então foi fácil penetrar no corpo mumificado com a delicada pinça de biópsia, sem danificar o corpo.

51 Embora em pequena quantidade os coprólitos foram suficientes para análise.

52 Os mesmos ovos de ancilostomídeos e T. trichiura encontravam-se nos coprólitos do corpo mumificado

53 Nossa carta ficou ainda mais saborosa. Recebemos a notícia de que nosso trabalho, agora com os resultados do corpo mumificado, seria publicado na mesma revista, Transactions of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene (1983). Além de toda a argumentação com relação ao diagnóstico anterior incluímos esses resultados, comprovando que se tratavam realmente de coprólitos humanos. Na última frase de nossa carta ao Editor, concluímos dizendo que o material que examinamos provinha de MINAS GERAIS, REGIÃO ONDE SE EXPLOROU OURO E PEDRAS PRECIOSAS DESDE O INÍCIO DA COLONIZIÇÃO E, PORTANTO, EM NOSSO CASO, O QUE RELUZIA ERA REALMENTE OURO!

54 Luiz Fernando convidou Aidan Cockburn, presidente da Associação de Paleopatologia para uma conferência no Brasil, durante o Congresso da Sociedade Brasileira de Parasitologia, Belo Horizonte, Minas Gerais, 1981.

55 Ao longo de 25 anos examinamos mais de duas mil amostras de coprólitos, fezes conservadas por dessecação natural ou mineralizadas, encontradas em sedimentos arqueológicos ou retiradas de corpos mumificados. Em nenhum, até o momento, foram encontrados ovos de Schistosoma mansoni, mas registraram-se outros parasitos em coprólitos humanos em épocas pré-colombianas, como ancilostomídeos, Enterobius vermicularis, Trichuris trichiura, Diphyllobothrium pacificum, Hymenolepis nana, Giardia duodenalis, Entamoeba histolytica, entre outros. A origem africana de S. mansoni confirmou-se com o achado desse parasito em coprólitos de múmias do Sudão, África, com datação de anos

56 Coprólitos de animais Coprólitos de animais são muito importantes para estudo de clima, fauna, flora, e do próprio ecossistema no passado Alguns estudos mostraram resultados interessantes

57 Coprólitos de lagartos Santana do Riacho, Minas Gerais, anos

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59 O clima semi-árido atual do Parque Nacional Serra da Capivara já foi mais úmido, como mostraram os resultados da paleoparasitologia

60 Recebemos para análise coprólitos identificados como de Kerodon rupestris, um roedor habitante das rochas. As camadas arqueológicas onde foram encontrados datavam de a anos.

61 Os mocós vivem em bandos, nas rochas, e alimentam-se de folhas, cascas de árvores e resina. Suas fezes contêm grande quantidade de pólen.

62 Suas patas são adaptadas às rochas, e podem equilibrar-se nos mais finos galhos de árvores

63 Em coprólitos de mocó encontramos ovos de uma espécie ainda não descrita de Trichuris. Entretanto, os ovos encontravam-se apenas nos coprólitos datados de até anos, mas ausentes a partir dessa data.

64 Explica-se o desaparecimento do parasito há anos quando aconteceram mudanças climáticas que tornaram o ambiente mais árido. Existem vários indícios de retração de florestas, com resquícios ainda nos boqueirões, ou desfiladeiros, onde aumenta a umidade e existem árvores de porte maior. Ao mudar o clima, essa espécie de Trichuris parasito de mocó, desapareceu na região e não se encontra mais na população atual.

65 Deserto de Atacama, Chile

66 Diphillobothrium pacificum A infecção em humanos por Diphyllobothrium pacificum mostra emergência de uma nova parasitose, no caso, uma espécie de parasito cujo ciclo se faz na natureza em microcrustáceos, peixes e mamíferos marinhos, enquanto os humanos passam a participar do ciclo do parasito quando ingerem pescados sem cozimento.

67 O clima do deserto de Atacama permitiu a conservação de corpos mumificados.

68 A região do deserto de Atacama, norte do Chile e sul do Peru, foi habitada por diversas culturas que usaram zonas de oásis, como o da atual cidade de São Pedro de Atacama no Chile, como centro de comércio.

69 A riqueza de vestígios arqueológicos é abundante O Deserto de Atacama encontra o Oceano Pacífico

70 Coprólitos humanos do norte do Chile Os coprólitos recebidos do Dr. Lautaro Nuñez tinham grande quantidade de fibras provenientes de cactus (Opuntia sp.) Todos foram positivos para ovos operculados Os coprólitos foram identificados como de origem humana por seu conteúdo alimentar diversificado e por evidências arqueológicas

71 Os ovos operculados foram identificados por seu comprimento e largura como de Diphyllobothrium pacificum, parasito de peixes e mamíferos marinhos, mas que infectam humanos desde épocas pré-hispânicas

72 Ciclo biológico de Diphyllobothrium pacificum

73 Diphyllobothrium pacificum em coprólitos humanos datados de anos O diagnóstico baseou-se em medidas de comprimento e largura dos ovos à microscopia óptica Em seguida, compararam-se as medidas com ovos de trematóides e cestóides que poderiam parasitar humanos e outros animais na região As medidas dos ovos apontaram para ovos de D. pacificum, parasito de mamíferos marinhos que se infectam ao ingerir peixes com larvas na musculatura Os humanos se infectam ao ingerirem peixe cru Este é uma iguaria alimentar, preparada com requinte, desde épocas pré-hispânicas e que persiste na região até os dias atuais Jean Baer, grande parasitologista suíço, foi o primeiro a chamar atenção de que, possivelmente, as populações pré-hispânicas estariam infectadas como ele diagnosticou em pacientes atuais, no Peru, na década de 60. Os dados da paleoparasitologia, 20 anos depois, confirmaram sua hipótese

74 Múmias do período colonial Tanto os achados em material anterior ao contato, como aqueles datados de períodos posteriores são extremamente importantes para obtenção de dados sobre a presença de parasitos em populações humanas O paleoparasitologista não deve se importar apenas com as datas mais antigas Todos os dados são preciosos

75 Múmias de Itacambira, Minas Gerais, Brasil mapa

76 As múmias da antiga igreja de Itacambira, Minas Gerais, Brasil

77 Múmias de Itacambira

78 Atestado de óbito, 1700, Itacambira, Minas Gerais, Brasil

79 Corpo mumificado de criança, enterrado na igreja de Itacambira, Minas Gerais, Brasil

80 O clima seco preservou esses corpos

81 Ovo de Trichuris trichiura encontrado em coprólitos das múmias de Itacambira

82 Autópsia de uma múmia brasileira, Museu Nacional, Rio de Janeiro, Brasil, 1981

83 Ao raio X e ao se abrir um deles, mostrou-se que tinham idades diferentes ao morrer; um deles está muito bem preservado Ao lado da múmia havia dois pacotes, que se acreditava conter corpos de gêmeos, sacrificados com a mãe

84 A face da múmia está muito bem preservada, mas a cavidade abdominal sofreu decomposição acentuda

85 Resultados microscópicos da múmia do Museu Nacional, Rio de Janeiro Nem sempre se encontram parasitos, ou por ausência de infecção parasitária ou por decomposição acentuada do material orgânico; Entretanto, a presença de ácaros traz dados interessantes sobre a fauna decompositora e sobre paleoclima da região.

86 Piolhos: nossos companheiros há milhares de anos Adauto Araújo; Fernanda Rick; Sheila Mendonça de Souza & Luiz Fernando Ferreira Escola Nacional de Saúde Pública FIOCRUZ

87 Distribuição Paleogeográfica de Pediculus humanus em Populações Antigas 1 - Cerca de anos 2 - Cerca de anos 3 - Até anos 4 - Até anos 5 - Cerca de anos 6 Pré-colombiana 7 - Pré-colombiana 8 - Cerca de anos 9 - Cerca de ( 50 anos) 10 - Cerca de anos 11 - Cerca de 900 anos 12 - Cerca de 750 anos 13 - Cerca de 500 anos 14 - Cerca de 400 anos 15 - Cerca de 300 anos 16 - Cerca de 260 anos

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89 Parque Nacional Serra da Capivara, PI - Seca de 1984

90 Pinturas Rupestres - Parque Nacional Serra da Capivara, PI

91 Pinturas Rupestres - Parque Nacional Serra da Capivara, PI

92 Enterramento - encontro de fios de cabelos com lêndeas, datação de anos - Parque Nacional Serra da Capivara, PI

93 Escavação - esqueleto datado de anos: fios de cabelos com lêndeas

94 Esqueleto de Criança - fios de cabelos com lêndeas. Datação 2000 anos

95 Lêndea anos - Parque Nacional Serra da Capivara, PI

96 Lêndea anos - Parque Nacional Serra da Capivara, PI

97 Microscopia de varredura - ovo anos Parque Nacional Serra da Capivara, PI

98 San Pedro de Atacama, Chile

99 Pthirus pubis - Múmias peruana e chilena anos RICK, F. M. ; ROCHA, G. C. ; DITTMAR, Katharina ; COIMBRA JR, C. E. ; REINHARD, Karl ; FERREIRA, Luiz Fernando ; BOUCHET, Françoise ; ARAUJO, A.. Crab louse infestation in pre-columbian America. The Journal of Parasitology, USA, v. 88, p , 2002.

100 Pthirus pubis - detalhe

101 À cata de piolhos na coleção do Museu Nacional - UFRJ

102 Cabeça Reduzida - Jívaro

103 Cabeça Reduzida - Jívaro

104 Cabeça Reduzida - Jívaro

105 Cabeça Reduzida - Jívaro

106 Cabeça Reduzida - Jívaro

107 Lêndeas em cabeça reduzida - Jívaro

108 Microscopia eletrônica - lêndea (Jívaro)

109 Mortui Viventes Docent