Adaptação genética ao arsénio nos Andes argentinos: o caso de San Antonio de los Cobres

Ao longo de milhares de anos, os seres humanos que vivem a grande altitude nos Andes argentinos têm dependido de água potável que deixaria a maioria das pessoas gravemente doente.

Nessa região, o arsénio que ocorre naturalmente no substrato vulcânico infiltra-se nas águas subterrâneas, contaminando o abastecimento local com concentrações deste metaloide tóxico que, para a maior parte das populações humanas, representariam riscos sérios para a saúde.

Ainda assim, para um grupo do norte da Argentina, a seleção natural poderá ter proporcionado uma vantagem genética pouco comum, de acordo com a investigação.

Água com arsénio nos Andes argentinos

Uma análise de ADN a pessoas de várias zonas do oeste da América do Sul indica que uma população dos Andes argentinos apresenta uma variante genética que, provavelmente, os ajuda a metabolizar o arsénio de forma mais segura.

"A adaptação impulsiona alterações genómicas; no entanto, as evidências de adaptações específicas nos humanos continuam a ser limitadas", escreveu uma equipa liderada pelas biólogas evolutivas Carina Schlebusch e Lucie Gattepaille, da Universidade de Uppsala, num estudo de 2015.

"Os nossos dados mostram que a adaptação para tolerar o fator de stress ambiental arsénio provavelmente conduziu a um aumento das frequências de variantes protetoras de AS3MT, fornecendo a primeira evidência de adaptação humana a um químico tóxico."

Com tempo suficiente e uma exposição suficientemente moderada a um perigo, a vida tem demonstrado uma capacidade notável de se ajustar a condições extremas - desde calor intenso até ausência total de oxigénio, passando por níveis perigosos de radiação.

Apesar disso, sabe-se relativamente pouco sobre a forma como populações humanas se adaptam a químicos tóxicos no seu ambiente. O arsénio é altamente tóxico e está associado a cancro, lesões cutâneas, malformações congénitas e morte precoce.

Além do mais, é um contaminante muito disseminado: em muitas partes do mundo, está naturalmente presente em concentrações elevadas nas águas subterrâneas.

A recomendação atual para o limite de arsénio na água para consumo, definida pela Organização Mundial da Saúde, é de 10 microgramas por litro.

Até à instalação de um sistema de filtração em 2012, a remota localidade de alta altitude de San Antonio de los Cobres, no planalto da Puna de Atacama, na Argentina, dispunha de água potável com cerca de 200 microgramas de arsénio por litro - aproximadamente 20 vezes acima do limite recomendado.

Ainda assim, esta área é habitada há milhares de anos - pelo menos há 7.000 anos e, possivelmente, há cerca de 11.000.

Durante décadas, esta aparente capacidade de tolerar níveis perigosamente elevados de arsénio deixou os cientistas intrigados.

A pista nos metabolitos de arsénio na urina

Em 1995, investigadores observaram que mulheres dos Andes argentinos tinham uma capacidade "única" de metabolizar o arsénio, algo evidenciado pelos metabolitos detetados na urina.

Quando o arsénio entra no organismo, enzimas convertem-no em várias formas químicas. Uma dessas formas intermédias chama-se arsénio monometilado (MMA) e é particularmente tóxica. Uma forma posterior, o arsénio dimetilado (DMA), é mais fácil de eliminar na urina.

As pessoas de San Antonio de los Cobres tendiam a produzir menos do intermediário tóxico e mais da forma facilmente excretável, o que sugeria que os seus organismos eram invulgarmente eficientes a processar arsénio.

Perante este padrão, Schlebusch, Gattepaille e colegas quiseram chegar à explicação ao nível genético.

O gene AS3MT e a seleção natural em San Antonio de los Cobres

A equipa recolheu ADN de 124 mulheres de San Antonio de los Cobres através de zaragatoas bucais, cujas amostras de urina apresentavam o mesmo perfil de metabolitos de arsénio descrito no estudo de 1995. Em seguida, analisaram milhões de marcadores genéticos ao longo do genoma.

Para perceber se a variante genética era exclusiva desta população argentina, os investigadores compararam os resultados com dados genómicos disponíveis publicamente do Peru e da Colômbia, provenientes do Projeto 1000 Genomas.

Trabalhos anteriores indicavam que uma enzima chamada metiltransferase do arsénio (estado de oxidação +3) (AS3MT) poderia desempenhar um papel central no metabolismo do arsénio, pelo que foi aí que os investigadores concentraram a análise.

O que encontraram foi um conjunto de variantes genéticas nas proximidades do gene AS3MT que influenciava fortemente a forma como o corpo processa o arsénio. Estas variantes eram muito mais frequentes em pessoas de San Antonio de los Cobres do que em populações geneticamente semelhantes no Peru e na Colômbia.

Ao que tudo indica, estas variantes tornam o organismo mais eficiente a converter o arsénio em formas que podem ser excretadas com segurança na urina, reduzindo a acumulação dos compostos intermédios mais tóxicos - um resultado que coincide de forma convincente com os estudos anteriores sobre metabolitos de arsénio na urina.

Indícios noutras populações andinas expostas ao arsénio

Embora a contaminação por arsénio seja comum em todo o mundo, são raras as comunidades que viveram com níveis de exposição tão elevados durante períodos tão prolongados.

Em San Antonio de los Cobres, as pessoas estiveram expostas ao arsénio presente nas águas subterrâneas durante milhares de anos - tempo suficiente para que a seleção natural favorecesse características que diminuíssem a vulnerabilidade aos efeitos tóxicos do arsénio.

Investigações posteriores sugerem que sinais genéticos semelhantes poderão também surgir noutras populações andinas expostas ao arsénio ao longo de gerações, o que reforça a ideia de que a exposição prolongada pode promover tolerância genética e indica que esta adaptação poderá estar mais disseminada na região.

"Dado os efeitos nocivos graves do arsénio tanto em crianças como em adultos", escreveram os investigadores, "os indivíduos que transportam o haplótipo de tolerância ao arsénio… podem ter uma vantagem seletiva muito forte em ambientes com muito arsénio."

A investigação foi publicada na revista Biologia Molecular e Evolução.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em março de 2026.