Mosquitos da malária do Sudeste Asiático começaram a preferir sangue humano há 2.9–1.6 milhões de anos

Os mosquitos alimentam-se de sangue humano há imenso tempo - muito mais do que os cientistas imaginavam até há pouco.

Uma nova análise genética realizada por investigadores da Universidade de Manchester indica que vários mosquitos da malária do Sudeste Asiático passaram a preferir sangue humano entre 2.9 e 1.6 milhões de anos atrás - numa época muito anterior ao aparecimento dos humanos modernos.

Esse intervalo coincide com a chegada de Homo erectus, um dos nossos ancestrais mais antigos, o que sugere que os mosquitos podem ter começado a especializar-se em sangue humano durante as primeiras vagas de expansão humana na região.

A conclusão aponta para algo inesperado: o ADN dos mosquitos pode guardar um registo indireto da presença humana antiga, mostrando como contactos precoces entre insetos e os nossos antepassados ajudaram a moldar riscos de doença que ainda hoje perduram.

Como as picadas de mosquito espalham doenças

O sangue humano pode transformar um mosquito num vetor - isto é, num animal capaz de transportar doenças entre hospedeiros e manter surtos ativos.

Ao picar uma pessoa infetada, o mosquito pode adquirir um parasita e, mais tarde, transmiti-lo a outra pessoa através da saliva na picada seguinte.

Entre cerca de 3,500 espécies de mosquitos em todo o mundo, apenas uma pequena fração revela uma preferência marcada por sangue humano. Por isso, são poucas as espécies responsáveis pela maioria das doenças transmitidas por mosquitos.

O impacto é gigantesco. Em 2022, a malária terá causado cerca de 249 milhões de casos e 608,000 mortes globalmente, o que torna a escolha do hospedeiro - para um mosquito - uma questão de vida ou morte.

Quando o Sudeste Asiático era uma única massa de terra

Há milhões de anos, grande parte do Sudeste Asiático integrava uma enorme massa continental contínua conhecida como Sundaland, onde hoje se localizam muitas ilhas modernas.

Com o nível do mar mais baixo e as florestas em constante transformação, abriam-se e fechavam-se corredores naturais para a deslocação de animais na região. Os mosquitos acompanhavam os hospedeiros que estivessem mais acessíveis.

Nessas florestas vivia o grupo Leucosphyrus, um conjunto de mosquitos muito próximos entre si que inclui espécies que picam macacos e outras que picam humanos.

Como estas espécies descendem de um ancestral comum, a divergência entre elas cria uma oportunidade rara para perceber quando e onde é que alguns mosquitos começaram a voltar-se para os humanos.

Antes de os mosquitos se virarem para os humanos

Antes de certos mosquitos passarem a alimentar-se de humanos, os seus antepassados procuravam sobretudo primatas não humanos que viviam no topo da copa das árvores.

Nas zonas mais altas, os hospedeiros primatas eram relativamente previsíveis, e o comportamento de procura dos mosquitos concentrava-se nessa camada superior e sombreada da floresta.

Mas, com alterações climáticas que reduziram a densidade de partes da floresta tropical, mais animais começaram a circular ao nível do solo. Mamíferos terrestres tornaram-se, de repente, alvos mais fáceis.

Alguns mosquitos desceram com eles.

“Esta transição evolutiva pode ter funcionado como a ponte para o comportamento de alimentação em humanos”, afirmou Upasana Shyamsunder Singh, que realizou o trabalho enquanto doutoranda na Universidade de Manchester.

Como o olfato orienta as picadas de mosquito

Os mosquitos dependem fortemente do olfato para localizar hospedeiros à distância. Proteínas específicas, chamadas recetores olfativos, detetam moléculas de odor no ar e conduzem os mosquitos até potenciais refeições de sangue.

Alterar estes recetores não é um processo simples. Os mosquitos respondem a uma mistura complexa de sinais odoríferos, o que significa que, muitas vezes, são necessárias várias mudanças genéticas para modificar preferências.

No grupo Leucosphyrus, os investigadores propõem que um período de troca de genes pode ter acelerado essas mudanças.

Esta “cablagem” genética complexa ajuda a perceber porque é que uma preferência forte por sangue humano só apareceu numa parte muito pequena das espécies de mosquitos.

Humanos antigos tornaram-se alvos dos mosquitos

Fósseis encontrados em Java mostram que Homo erectus já vivia na Indonésia há cerca de 1.8 milhões de anos - precisamente a meio do intervalo temporal identificado para os mosquitos no estudo.

Nessa fase, populações em crescimento de ancestrais humanos bípedes podem ter representado uma nova fonte de sangue, constante e fiável.

A coincidência entre as datas da evolução dos mosquitos e as idades dos fósseis humanos sugere que não foi necessária a presença de humanos modernos para desencadear esta mudança no comportamento de alimentação.

Embora o ADN dos mosquitos não substitua a evidência arqueológica, pode ajudar os investigadores a restringir melhor o “onde” e o “quando” em que humanos antigos influenciaram ecossistemas locais.

A preferência por sangue humano

Atualmente, várias espécies de mosquitos mostram uma preferência forte por humanos. No entanto, os dados genéticos indicam que este comportamento pode ter surgido apenas uma vez dentro do grupo Leucosphyrus.

Como a reprogramação do olfato e do comportamento exige múltiplas alterações genéticas, é possível que uma transição evolutiva bem-sucedida se tenha difundido por populações aparentadas, em vez de ter acontecido repetidamente de forma independente.

Mesmo antes do aparecimento dos humanos modernos, ancestrais humanos mais antigos podem ter fornecido um número suficiente de refeições de sangue, regulares e consistentes, para consolidar essa preferência.

Localizar os genes de odor específicos envolvidos poderá mostrar com que rapidez os mosquitos conseguem evoluir novas preferências de hospedeiro.

Lições para o risco de doença nos dias de hoje

Hoje, as pessoas estão a avançar mais para zonas de fronteira das florestas e para habitats de vida selvagem, criando novas oportunidades de contacto entre mosquitos e humanos.

À medida que esses encontros se tornam mais frequentes, a seleção natural pode favorecer mosquitos que picam humanos com maior regularidade - sobretudo em locais onde as florestas dão lugar a explorações agrícolas, estradas e povoamentos.

Saber quando é que os mosquitos começaram, pela primeira vez, a alimentar-se de humanos ajuda especialistas de saúde pública a antecipar quais as espécies que podem vir a evoluir para futuros vetores de doença.

Esse conhecimento é particularmente relevante em regiões onde a malária continua a ser comum e onde novas espécies de mosquitos poderão começar a transmitir agentes patogénicos humanos.

Limitações do estudo

Para datar acontecimentos muito antigos em insetos recorre-se, muitas vezes, a um relógio molecular - um método que estima o tempo com base nas alterações no ADN.

Como existem poucos fósseis de mosquitos, os investigadores usaram taxas de mutação obtidas em moscas-da-fruta e ajustaram-nas para regiões codificadoras de proteínas.

Para validar as estimativas, a equipa comparou relógios derivados de ADN nuclear e de ADN mitocondrial, que apontaram para épocas de ramificação semelhantes.

Ainda assim, os resultados dependem de pressupostos sobre a velocidade das mutações. Se essas taxas variarem, o calendário das divergências principais também mudará, pelo que a aparente sobreposição com Homo erectus deve ser interpretada com cautela.

Mesmo com essa incerteza, os genomas dos mosquitos mostram um padrão marcante: a expansão humana antiga pode coincidir com uma mudança duradoura na escolha de hospedeiro pelos mosquitos, com impacto no risco de doença até aos dias de hoje.