Até um quarto do hemisfério norte da Terra é coberto por permafrost.Ocupa
Além da emissão ativa, o solo contémmicróbios e vírus, que desde os tempos pré-históricos chegaram em um estado "meio morto", adormecido. Um grupo internacional de pesquisadores da Rússia, França e Alemanha decidiu testar se vírus "descongelados" são capazes de restaurar a atividade e infectar organismos modernos.
Por que um experimento é necessário?
O aquecimento climático é especialmente perceptível no Ártico.A temperatura nesta região está subindo, segundo várias estimativas, duas ou até quatro vezes mais rápido que a média global. Os pesquisadores estão registrando o derretimento do permafrost em profundidades cada vez maiores. Como resultado, as antigas camadas orgânicas que congelaram há dezenas de milhares de anos são aquecidas e descongeladas. No futuro, esse processo pode afetar o permafrost, formado há vários milhões de anos.
O derretimento do permafrost está associado não apenas aa decomposição de matéria orgânica antiga, que leva a emissões de dióxido de carbono e metano na atmosfera, aumentando ainda mais o efeito de aquecimento. Ao mesmo tempo, registra a restauração de microrganismos antigos individuais que causam infecção em animais.
Por exemplo, em 2016 na Península de Yamalpesquisadores documentaram um grande surto de antraz entre as renas. Então, mais de 2,5 mil animais foram infectados, dos quais quase um nono morreu. Como resultado do contato com cervos doentes, 36 pessoas também foram infectadas, uma das quais morreu. O estudo mostrou que a infecção foi causada por cepas da bactéria Bacillus anthracis de um antigo cemitério de gado. Patógenos foram ativados devido a temperaturas anormais, o que levou ao derretimento do solo a uma profundidade maior do que o normal.
Camadas antigas com mais de um milhão de anosanos podem conter patógenos completamente desconhecidos. Ao mesmo tempo, embora numerosos estudos tenham sido dedicados à possibilidade de “reviver” bactérias do permafrost, a possibilidade do surgimento de “vírus zumbis” e suas consequências ainda permanece pouco compreendida, dizem os cientistas.
Como os vírus são ressuscitados?
Os pesquisadores isolaram 13 vírus diferentes desete amostras de permafrost da Sibéria, uma de Kamchatka e uma da margem lamacenta do rio Lena em Yakutia. O genoma dos patógenos diferia dos análogos modernos conhecidos, mas todos pertenciam a cinco gêneros diferentes que infectam microrganismos unicelulares do gênero Acanthamoeba (Acanthamoeba). Entre eles estavam: pandoravirus, cedratvirus, megavirus e pacmanvirus, além de uma nova cepa de pitovirus.
Idade do vírus mais antigo encontradopesquisadores estimaram em 48,5 mil anos, nove deles passaram pelo menos 10 mil anos em estado congelado. Ao mesmo tempo, as amostras foram obtidas não apenas do solo: três delas foram preservadas na lã de um mamute congelada há mais de 27 mil anos, e mais uma nos intestinos do mesmo antigo lobo siberiano.
Amostras de vários vírus encontrados no permafrost, sob um microscópio. Imagens: Jean-Marie Alempic et al., Vírus
Todos os vírus encontrados são vírus grandes.Não é por acaso que os pesquisadores se concentraram especificamente no estudo de espécies visíveis ao microscópio de luz convencional e que não requerem instrumentos mais sofisticados. Isso torna esses patógenos um bom modelo fácil de estudar em laboratório, observam os autores em seu artigo.
Em laboratório fechado, cientistas descongelarampatógenos antigos e sequenciaram seus genomas. Os pesquisadores então infectaram células de ameba com esses vírus. Como as espécies encontradas se reproduzem principalmente no interior de Acanthamoeba, sua ativação representa um risco mínimo de transmissão aos técnicos de laboratório. “Os que revivemos não representam perigo, apenas infectam amebas”, disse Jean-Michel Claverie, microbiologista da Universidade de Aix-Marseille, na França, e coautor do novo estudo, à Live Science.
O que o estudo mostrou?
A análise mostrou que após o descongelamento, os vírusmanteve a capacidade de infectar amebas. Eles penetraram com sucesso nas células dos microorganismos, enquanto a infecção iniciou a replicação ativa do genoma viral e a formação de novas partículas que foram liberadas e infectaram outros microorganismos.
O estudo confirma a capacidade de grandesOs vírus de DNA que infectam amebas permanecem infecciosos depois de mais de 48 mil anos passados no profundo permafrost. Para três dos cinco gêneros estudados, este é o primeiro exemplo de reativação após congelamento.
Estamos olhando para esses vírus que infectam amebas,como substitutos para todos os outros vírus possíveis que possam se esconder no permafrost. Vemos vestígios de muitos, muitos outros vírus. Nós sabemos que eles estão lá. Não sabemos ao certo se ainda estão vivos. Mas assumimos que, se os vírus da ameba ainda estiverem vivos, não há razão para que outros vírus estejam mortos e incapazes de infectar seus hospedeiros.
Jean-Michel Claverie, co-autor do estudo em entrevista à CNN
Os pesquisadores observam que, além dos revividosde vírus que infectam amebas, vestígios de muitas outras espécies foram encontrados em amostras de eternidade, incluindo alguns associados a patógenos humanos conhecidos, como poxvírus (poxvírus) e herpesvírus. Devido ao alto potencial de patogenicidade e ao risco de disseminação entre humanos, os biólogos não verificaram se esses vírus retinham a capacidade de infectar outros organismos.
Muitos dos vírus que serão lançados porà medida que o gelo derrete, será completamente desconhecido. Ainda não se sabe se serão contagiosas e como, quando expostas à luz, calor e oxigênio do ambiente. Mas os resultados do experimento sugerem que pelo menos alguns deles podem ser transmitidos aos humanos, enquanto as pessoas podem não ter imunidade a esses patógenos.
Dada a inevitabilidade do aquecimento globalos cientistas pedem cautela ao minerar em áreas de permafrost e também observam a necessidade de mais pesquisas para minimizar o risco de uma epidemia causada por vírus desconhecidos.
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