A origem do antigo caso de amor dos humanos modernos com os carboidratos pode ser anterior à nossa existência como espécie, de acordo com um novo estudo.
Um estereótipo outrora predominante de humanos antigos banqueteando-se com bife de mamute e outros pedaços de carne ajudou a fomentar a ideia de uma dieta rica em proteínas, necessária para alimentar o desenvolvimento de um cérebro grande.
Mas as evidências arqueológicas dos últimos anos desafiaram esta visão, sugerindo que os humanos desenvolveram há muito tempo um gosto por hidratos de carbono, assando coisas como tubérculos e outros alimentos carregados de amido que foram consumidos. detectado pela análise de bactérias alojado nos dentes.
A nova pesquisa, publicada na revista Ciência na quinta-feira, oferece a primeira evidência hereditária de dietas precoces carregadas de carboidratos. Os cientistas traçaram a evolução de um gene que permite aos humanos digerir o amido mais facilmente, decompondo-o em açúcares simples que o nosso corpo pode utilizar como energia. O estudo revelou que esses genes foram duplicados muito antes do advento da agricultura.
Esta expansão pode até remontar a centenas de milhares de anos, muito antes da nossa espécie, o Homo sapiens, ou mesmo os Neandertais, emergirem como linhagens humanas distintas.
Pesquisadores do Laboratório Jackson em Farmington, Connecticut, e da Universidade de Buffalo, no estado de Nova York, analisaram os genomas de 68 humanos antigos. A equipe de estudo se concentrou em um gene chamado AMY1, que permite aos humanos identificar e começar a quebrar carboidratos complexos, amido na boca, produzindo a enzima amilase. Sem amilase, os humanos não seriam capazes de digerir alimentos como batatas, massas, arroz ou pão.
Os humanos hoje têm múltiplas cópias desse gene, e o número varia de pessoa para pessoa. No entanto, tem sido difícil para os geneticistas descobrir como e quando o número destes genes se expandiu – um reflexo de quando comer amido provavelmente se tornou vantajoso para a saúde humana.
“A principal questão que procurávamos responder era: quando ocorreu essa duplicação? É por isso que começamos a estudar genomas antigos”, disse a primeira autora do estudo, Feyza Yilmaz, cientista computacional associada do Laboratório Jackson.
“Estudos anteriores mostram que existe uma correlação entre o número de cópias do AMY1 e a quantidade da enzima amilase liberada na nossa saliva. Queríamos perceber se se trata de um acontecimento que corresponde ao advento da agricultura. Esta é… uma pergunta quente”, disse ela.
Uma oportunidade genética
A equipe descobriu que já há 45 mil anos, os caçadores-coletores – cujo modo de vida era anterior à agricultura – tinham uma média de quatro a oito cópias de AMY1, sugerindo que o Homo sapiens tinha um gosto por amido muito antes da domesticação das culturas moldadas. dietas humanas.
A pesquisa também revelou que existia duplicação do gene AMY1 nos genomas dos Neandertais e Denisovanos, um hominídeo extinto descoberto pela primeira vez em 2010 sobre o qual relativamente pouco se sabe. A presença de múltiplas cópias do gene em três espécies humanas sugere que se tratava de uma característica compartilhada por um ancestral comum, antes da divisão das diferentes linhagens, segundo o estudo.
Essa descoberta significa que os humanos arcaicos tinham mais de uma cópia do AMY1 já há 800 mil anos.
Não está claro exatamente quando ocorreu a duplicação inicial do AMY1, mas provavelmente aconteceu de forma aleatória. A presença de mais de uma cópia criou uma oportunidade genética que proporcionou aos humanos uma vantagem na adaptação a novas dietas, principalmente aquelas ricas em amido, ao encontrarem ambientes diferentes.
A análise também mostrou que o número de cópias de AMY1 que uma pessoa carrega aumentou acentuadamente nos últimos 4.000 anos – provavelmente favorecido pela seleção natural à medida que os humanos se adaptaram às dietas ricas em amido resultantes da mudança de um estilo de vida de caçador-coletor para a agricultura e o cultivo de grãos. .
O estudo “forneceu evidências convincentes” de como a maquinaria molecular para converter amidos difíceis de digerir em açúcares facilmente acessíveis evoluiu em humanos, disse Taylor Hermes, professor assistente no departamento de antropologia da Universidade de Arkansas, que não estava interessado. envolvidos na pesquisa.
Além do mais, a nova pesquisa reforça a teoria emergente de que foram os carboidratos, e não as proteínas, que forneceram o aumento de energia necessário para o aumento do tamanho do cérebro humano ao longo do tempo, observou ele.
“Os autores descobriram que um número aumentado de cópias do gene da amilase, o que resulta numa maior capacidade de decompor amido, pode ter surgido centenas de milhares de anos antes de os neandertais ou denisovanos darem mais crédito à ideia de que os amidos estavam sendo metabolizados em açúcares simples para alimentar o rápido crescimento do desenvolvimento do cérebro durante a evolução humana”, disse Hermes.
“Embora eu ache que sejam necessários mais testes com genomas humanos antigos de maior qualidade, fiquei surpreso que os autores foram capazes de detectar múltiplas cópias de genes de amilase em genomas de neandertais e denisovanos que foram publicados anteriormente”, acrescentou Hermes. “Isto mostra o valor de continuar a explorar os genomas dos nossos antepassados humanos em busca de registos médicos e fisiológicos importantes.”
É um desafio compreender como os genes individuais variaram ao longo do tempo nas populações, e o estudo é “extremamente impressionante”, disse Christina Warinner, John L. Loeb Professora Associada de Ciências Sociais e Antropologia na Universidade de Harvard.
“Sabemos que as mudanças na dieta desempenharam um papel central na evolução humana… mas reconstruir estes eventos que ocorreram há milhares, centenas de milhares e até milhões de anos atrás é assustador”, disse Warinner, que não esteve envolvido na investigação. .
“A investigação genómica deste estudo está a ajudar a finalmente marcar o tempo de alguns desses marcos importantes e está a revelar pistas tentadoras sobre o longo caso de amor da humanidade com o amido.”
