Viver em grandes altitudes causa mudanças notáveis no comportamento dos genes.

Nas grandes altitudes dos Andes equatorianos, a milhares de metros acima do nível do mar, o corpo humano enfrenta pressões ambientais bem diferentes das encontradas em regiões mais baixas. O ar tem menos oxigénio disponível, e a radiação ultravioleta é mais intensa - um conjunto de desafios típico de ambientes montanhosos.

Ao longo de muitas gerações, condições como essas podem influenciar quais características genéticas se mantêm nas populações, criando diferenças duradouras entre povos indígenas e pessoas que apenas se aclimatizam depois de chegar. Mas nem toda adaptação precisa, necessariamente, vir de mudanças permanentes no ADN: há também ajustes regulatórios mais flexíveis que podem ocorrer durante a vida.

Adaptação em altitude: evolução genética e epigenética

Cientistas observaram agora, em comunidades indígenas andinas Kichwa, que viver em altitude também se associa a alterações na forma como os genes são “ligados” e “desligados”. Isso não é evolução no sentido clássico (mudança hereditária na sequência genética), e sim parte do repertório epigenético: mecanismos que ajudam as células a ajustar o uso dos genes que já existem, de acordo com o ambiente.

Ainda assim, permanece uma questão central: essas mudanças epigenéticas são herdáveis em humanos? Por enquanto, não há certeza. O estudo avaliou pessoas que vivem hoje, sem acompanhar como essas marcas se comportam ao longo de várias gerações, o que impede concluir se elas persistem no tempo como herança biológica.

A diversidade humana mostra que ambientes específicos podem favorecer diferentes tipos de adaptação. Um exemplo é o de mergulhadoras de apneia na Coreia do Sul, em que já se identificaram vantagens genéticas relacionadas à forma como o organismo armazena e liberta oxigénio durante mergulhos prolongados.

Foi exatamente essa variedade de caminhos adaptativos que chamou a atenção de uma equipa liderada pelos antropólogos Yemko Pryor e John Lindo, da Universidade Emory (EUA). Enquanto populações do Planalto Tibetano apresentam um sinal forte de mudanças genéticas herdáveis associadas à vida em grande altitude, povos que vivem nos Andes em altitudes semelhantes parecem exibir um padrão diferente - possivelmente com alterações que não se transmitem de forma hereditária. Isso levanta perguntas sobre como ocorreu a adaptação acima de 2.500 metros.

Metiloma dos Kichwa nos Andes: a via epigenética para viver no “ar rarefeito”

Em vez de voltar a vasculhar todo o genoma andino à procura de variantes, os investigadores optaram por um caminho alternativo: estudar o metiloma.

Se o ADN for como um livro de receitas que descreve as ações biológicas necessárias para o corpo funcionar, o metiloma seria como pequenas etiquetas adesivas que modulam essas receitas sem reescrever o texto. Essas marcas - frequentemente associadas à metilação - são modificações temporárias sobre o ADN e, em muitos casos, atuam como um “faça menos disto”.

A equipa recolheu amostras de sangue de 39 pessoas indígenas, comparando dois contextos ambientais: participantes que vivem em alta altitude nos Andes equatorianos (comunidades Kichwa) e participantes de baixa altitude na Bacia Amazónica peruana (comunidades Ashaninka). Em seguida, sequenciaram o metiloma inteiro de cada pessoa e colocaram os dois grupos lado a lado.

Segundo Pryor, este foi o primeiro conjunto de dados de metiloma completo para essas duas populações. Em vez de analisar apenas algumas centenas de milhares de pontos do genoma (como é comum em muitos estudos), a equipa avaliou todos os três mil milhões de pares de bases.

O que mudou: 779 diferenças e sinais ligados a hipóxia e radiação ultravioleta

A comparação identificou 779 diferenças entre os grupos de alta e baixa altitude, incluindo alterações compatíveis com condições típicas de viver em montanha.

O padrão encontrado não aponta para mudanças genéticas herdáveis, mas para adaptações de curto a médio prazo relacionadas à vida em altitude. Em especial, dois genes associados à resposta do organismo à hipóxia (baixa disponibilidade de oxigénio) apresentaram metilação diferencial: nas comunidades Kichwa de alta altitude, ambos mostraram níveis mais baixos de metilação.

Isso sugere uma alteração regulatória em como esses genes podem reagir quando o oxigénio é escasso - algo coerente com a permanência prolongada em ar rarefeito. No entanto, por si só, não é prova direta de que exista uma “redução” da resposta de emergência; indica, antes, uma possível recalibração do controlo genético.

Ao mesmo tempo, o gene da follistatina - relevante para a biologia muscular, vascular e cardíaca, além de participar na resposta ao stress de oxigénio - apareceu hipermetilado. Esse achado pode ter relação com características fisiológicas já descritas em populações andinas, como paredes arteriais mais musculosas e maior viscosidade do sangue.

Os autores também propuseram que esses resultados se conectam a alterações observadas na via de sinalização PI3K/AKT, essencial para vários processos celulares, incluindo metabolismo e sobrevivência.

Por fim, 39 genes ligados à pigmentação da pele exibiram diferenças significativas entre as populações de baixas e altas altitudes, em linha com a exposição desigual à radiação ultravioleta em altitudes elevadas.

Para além do ADN: o kit de ferramentas da adaptação humana

Em conjunto, os dados reforçam a ideia de que alterações genéticas herdáveis podem ser apenas uma parte do “kit” de adaptação. Ajustes epigenéticos no uso dos genes, ao longo de uma única vida, podem representar outra camada importante de resposta ao ambiente.

Lindo chama atenção para o contexto histórico: os Kichwa participantes não “chegaram agora” às terras altas - os seus antepassados vivem na região há cerca de 10.000 anos. Para os investigadores, isso sugere que a epigenética pode contribuir para a adaptação de forma consistente e prolongada, mesmo sem depender exclusivamente de mudanças fixas na sequência do ADN.

Um ponto adicional relevante é que altitude não atua sozinha. Temperatura, padrões alimentares, esforço físico diário, infeções, qualidade do sono e até fatores sociais (como acesso a cuidados de saúde) podem influenciar marcas epigenéticas. Estudos futuros que integrem ambiente, estilo de vida e medições fisiológicas poderão ajudar a separar o que é efeito direto da altitude do que é consequência de outras condições associadas à vida nas montanhas.

Também vale considerar as implicações para a saúde: compreender como metilação e vias como a PI3K/AKT se comportam em populações de altitude pode orientar pesquisas sobre risco cardiovascular, desempenho respiratório e respostas à hipóxia em diferentes grupos. Ao mesmo tempo, ampliar amostras, acompanhar famílias ao longo de gerações e garantir participação e benefício comunitário são passos essenciais para avançar com robustez científica e responsabilidade ética.

A pesquisa foi publicada na revista Epigenética Ambiental.