Rastreamento de proteínas em textos e roupas oferecem uma visão do passado

Rastreamento de proteínas em textos e roupas oferecem uma visão do passado

        Análises proteòmicas revelam detalhes das vidas e mortes dos escritores

Página dos registros de óbitos de Milão, durante o auge do surto de peste em 1630, revelaram segredos bioquímicos.(Crédito: Cortesia de Pier Giorgio Righetti)

Quando historiadores estudam textos, sejam registros antigos ou manuscritos mais recentes, eles olham para as palavras na página para falar sobre a vida e os tempos dos autores. Mas as palavras não são tudo que os escritores deixam para trás. Metabólitos dos medicamentos que estavam tomando, proteínas bacterianas de microorganismos que podem estar em seu redor e até mesmo vestígios de suas refeições se acumulam nas páginas desses documentos antigos - e às vezes podem contar uma história diferente.

Uma equipe internacional de cientistas tem usado uma nova técnica analítica não destrutiva para descobrir essas proteínas e pequenas moléculas e descobrir seus segredos bioquímicos. A investigação molecular mais recente dos pesquisadores deu-lhes uma visão sobre a epidemia de peste que atingiu Milão em 1630 e os levou ao leito de morte do escritor russo Anton Chekhov.

A técnica analítica usa pequenos e finos disquetes de plástico, conhecidos como filmes de EVA, porque são feitos de acetato de etil-vinil. Os cientistas umedecem um disquete com água destilada e o colocam na superfície de um objeto para estudo, como uma pintura, um manuscrito ou uma peça de roupa. Grânulos de resina de troca de ânions e cátions incorporados no filme de EVA captam proteínas e outras moléculas carregadas da superfície do objeto. Da mesma forma, resinas C 8 hidrofóbicas nos filmes de EVA reúnem moléculas oleosas da superfície. Os pesquisadores então removem o filme do objeto, lavam os compostos coletados de sua superfície e os analisam com cromatografia líquida e espectrometria de massa .

Em um relatório publicado no ano passado , a equipe mostrou que a técnica pode ser usada em tintas em telas, afrescos e madeira; osso; pergaminho; e linho sem danificar esses objetos ou deixar para trás qualquer resíduo.

“Desenvolvemos esse método para não causarmos danos à superfície desses documentos de patrimônio cultural”, diz Pier Giorgio Righetti, químico da Universidade Politécnica de Milão, que lidera a pesquisa de filmes de EVA. "Nós sentimos que esta é talvez a única maneira segura de explorar a superfície de muitos documentos pertencentes à história humana."

Usando essa técnica, pode-se aprender quais condições de saúde podem ter contribuído para a obra-prima de um autor, diz Gleb Zilberstein, cientista da empresa de sensores Spectrophon, que trabalha com Righetti. Por exemplo, Zilberstein aponta para o trabalho dos pesquisadores publicados em 2015, no qual encontraram vestígios de morfina, metabólitos da morfina e biomarcadores protéicos da doença renal no manuscrito original de “O Mestre e Margarita”, de Mikhail Bulgakov, uma famosa sátira soviética ( J. Proteomics2015, DOI: 10.1016 / j.jprot.2015.11.002 ).

Bulgakov terminou o livro apenas quatro semanas antes de sua morte em 1940. A equipe de Righetti e Zilberstein mostrou que o autor foi capaz de aliviar a dor de sua doença renal crônica e terminar seu romance com a ajuda da morfina.

Righetti observa que a técnica analítica evoluiu desde o relatório de 2015. Nesse artigo, os pesquisadores simplesmente colocaram contas de resina diretamente no manuscrito de Bulgakov. Depois que o trabalho foi publicado, um cientista escreveu aos pesquisadores para salientar que eles não poderiam ter certeza de que não haviam deixado nenhum colar nos documentos. "Ele tinha um ponto", diz Righetti. “Não poderíamos garantir que algumas das contas não fiquem presas nos fios do papel”. Então, decidiram imobilizar as contas no filme de EVA.

Uma vez que os filmes de EVA estavam prontos, Righetti sabia exatamente o que queria estudar - a epidemia de peste que atingiu Milão em 1630. "Na Itália, todo mundo conhece a história da peste em Milão", diz ele, graças ao romance de 1827 de Alessandro Manzoni.  "The Betrothed", que descreve a influência da peste na cidade. O romance, diz Righetti, tornou-se leitura obrigatória nas escolas italianas na década de 1870 e permaneceu assim desde então.

Em 1630, a praga varreu a região italiana da Lombardia, onde Milão é a capital, matando até 2.000 pessoas por dia durante o seu pico de junho a setembro. Cerca de 120.000 pessoas - aproximadamente metade da população da área - morreram durante esse período. A equipe de Righetti decidiu usar os filmes de EVA para estudar substâncias deixadas nas margens dos registros de morte mantidos por escribas humildes durante o surto. Armazenados nos Arquivos do Estado de Milão, esses livros registram os nomes e a causa da morte de cada pessoa que faleceu.

O que os pesquisadores descobriram os surpreendeu. “Essas misturas são muito complexas”, diz Alfonsina D'Amato, especialista em proteômica da equipe, que trabalha na Universidade de Milão. Ela encontrou não apenas proteínas de humanos, mas também proteínas de camundongos e proteínas de outras bactérias além da Yersinia pestis , a espécie causadora da peste ( J. Proteomics2018, DOI: 10.1016 / j.jprot.2017.11.028 ).

Naturalmente, os pesquisadores esperavam encontrar vestígios de Y. pestis . “Nos registros de óbitos, de cerca de 95% das pessoas  diagnosticadas com a peste”, diz Righetti. Mas a análise proteômica mostrou que as proteínas da bactéria do antraz também estavam presentes nas páginas, explicando as entradas nos registros onde as pessoas morriam de febre alta.

A equipe também encontrou proteínas de milho, arroz, cenoura e grão-de-bico. Righetti acha que esse era o principal alimento dos pobres escribas, que deixavam vestígios de suas refeições enquanto trabalhavam para registrar freneticamente todas as mortes ao seu redor.

Finalmente, os pesquisadores encontraram proteínas de queratina de camundongos. "Nós esperávamos encontrar queratinas humanas", diz Righetti, "mas foi totalmente inesperado encontrar um número quase igual de queratinas de camundongos". A explicação mais provável, ele diz, é que à noite esses roedores comeriam restos de comida deixados por  escribas, correndo sobre os livros de registro deixados abertos na mesa. Depois de preenchidos, os registros eram armazenados em pilhas, de modo que parece improvável que os ratos pudessem acessar as páginas em qualquer outro momento, diz ele.

A equipe também teve recentemente a oportunidade de usar filmes de EVA para analisar uma mancha de sangue na camiseta que Anton Chekhov usou no dia em que morreu, junto com cartas e um cartão postal que o escritor e médico russo escreveu em seus últimos meses. A camisa tinha sido armazenada em segurança longe de contaminantes ambientais após a morte de Chekhov em 1904. A mancha de sangue também continha saliva seca, na qual os pesquisadores conseguiram detectar proteínas do Mycobacterium tuberculosis ( Proteomics 2018, DOI: 10.1002 / pmic.201700447 ).

Historiadores assumiram que Chekhov morreu de tuberculose, e a descoberta dos pesquisadores confirma esse diagnóstico. A equipe também se perguntou se ele havia tomado algum medicamento para suas doenças, mas não conseguiu detectar nenhum traço de láudano - uma tintura de ópio popular usada na época. Righetti diz que eles esperam reexaminar os artefatos com um filme de EVA embutido  que pode ser melhor para pegar os alcaloides encontrados no ópio.

Matthew Collins , que estuda proteínas em artefatos antigos da Universidade de Copenhague e da Universidade de York, diz que as descobertas em ambos os relatórios são intrigantes e merecem mais estudos. Ele acha que os filmes de EVA representam uma nova abordagem para analisar artefatos, mas suspeita que o uso de água para umedecer os filmes faria com que muitos conservadores parassem. Por exemplo, pergaminho antigo, feito de colágeno animal, pode se transformar em gelatina quando molhado, diz ele. “Isso não acontece com muita frequência, mas quando isso acontece, é positivamente assustador”.

Righetti e Zilberstein esperam que os filmes de EVA sejam reconhecidos por analisar amostras além de artefatos históricos. Eles acham que os disquetes poderiam ser úteis como uma ferramenta de análise de cena de crime para a aplicação da lei, por exemplo. Mas eles também têm outros objetos históricos que esperam estudar no futuro, incluindo manuscritos do escritor russo do século 19, Alexander Pushkin.

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Fonte:https://cen.acs.org/