A dieta é um dos fatores mais importantes para a saúde, mas é surpreendentemente difícil para os pesquisadores descobrir o que as pessoas comem.
As ferramentas comuns dos pesquisadores, como questionários de frequência alimentar ou pedir às pessoas que lembrem o que comeram no dia anterior, são tediosas e caras, afirma Christopher Gardner, cientista nutricional da Universidade Stanford. Esses esforços dependem de as pessoas serem sinceras e precisas; as pessoas esquecem cerca de 15% a 20% do que comeram após alguns dias.
É uma das razões pelas quais a pesquisa nutricional é tão difícil e por que as melhores evidências vêm de pequenos estudos em câmaras metabólicas, diz Gardner. Nesses estudos, os pesquisadores essencialmente “encarceram alguém”, acrescenta. “A pessoa não pode sair. Você cozinha a comida para ela, passa por baixo da porta, sabe se ela não terminou.”
Mas um novo estudo, publicado na segunda-feira (20) na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, aponta para um tesouro de dados nutricionais: o esgoto. Usando águas residuais da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, pesquisadores procuraram vestígios de DNA alimentar que sobreviveram à digestão. Por menos de um centavo por pessoa, identificaram centenas de alimentos que haviam sido consumidos —como chocolate, alface, peru, mirtilos, pimenta-do-reino— e puderam até inferir o perfil socioeconômico de uma comunidade.
Durante a pandemia da Covid-19, o monitoramento de águas residuais tornou-se uma ferramenta comum na saúde pública, ajudando cidades a rastrear surtos virais sem testar cada morador. Mas os cientistas estão cada vez mais usando essa mesma infraestrutura para medir o uso de drogas ilícitas, resistência a antibióticos, hormônios do estresse e, agora, a dieta.
Com esses dados, pesquisadores poderiam avaliar se as necessidades nutricionais estão sendo atendidas em uma comunidade e como mudanças de políticas públicas, como cortes em programas de auxílio alimentar, alteram o comportamento alimentar quase em tempo real. Mas a tecnologia também levanta questões delicadas sobre privacidade, vigilância e riscos de potencial comercialização.
“Todos os dias, 8 bilhões de pessoas fazem aproximadamente três experimentos dietéticos”, afirma Lawrence David, microbiologista da Universidade Duke e um dos autores do novo estudo. “E nenhum desses dados é capturado.”
As pessoas geralmente ingerem até 1 g de DNA alimentar todos os dias. A maior parte é decomposta durante a digestão, mas uma pequena fração é excretada, diz David, deixando para trás milhões de fragmentos que os pesquisadores podem analisar.
No novo estudo, pesquisadores examinaram amostras de águas residuais de 2,1 milhões de pessoas na Carolina do Norte, cerca de um quinto da população do estado. Essas amostras foram coletadas e concentradas no início da pandemia, e algumas foram preservadas no freezer do laboratório, afirma Rachel Noble, microbiologista ambiental da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill e também autora do estudo.
Após descongelar esse concentrado de águas residuais, os pesquisadores sequenciaram o DNA alimentar contido nele, procurando material genético de mitocôndrias animais e cloroplastos vegetais, a maquinaria celular por trás da fotossíntese. Descobriram que os padrões alimentares variavam por comunidade: feijão-fradinho estava associado a áreas rurais, ingredientes de cerveja com afluência, mangas e cocos com grandes populações imigrantes.
No entanto, o sequenciamento tem seus limites, já que alguns alimentos deixam sinais de DNA mais fortes do que outros. Por exemplo, folhas verdes são repletas de mais cloroplastos do que batatas, diz Mengyi Dong, cientista de alimentos da Virginia Tech que liderou o estudo, enquanto o açúcar refinado contém pouco DNA de sua fonte original, cana-de-açúcar ou beterraba. Também é difícil distinguir entre as muitas vidas industriais de um único alimento —como xarope de milho, chips de milho ou milho na espiga.
É por isso que alguns pesquisadores estão adotando uma abordagem diferente, procurando assinaturas químicas da dieta, como compostos de fibras, traços de vitaminas e outros subprodutos da digestão e do metabolismo. Por exemplo, em vez de avaliar o consumo de cerveja através de lúpulo e cevada, pesquisadores analisaram o etil sulfato, um químico formado quando o corpo decompõe o álcool e é eliminado na urina.
Embora essa abordagem não consiga identificar alimentos específicos, pode fornecer observações úteis sobre nutrientes e toxinas específicos que importam para a saúde, diz Devin Bowes, professor de ciências da saúde ambiental da Universidade da Carolina do Sul.
A contrapartida é que é bastante trabalhoso, e pode exigir um pouco de “trabalho de detetive” para determinar qual químico é significativo e mensurável, afirma Bowes.
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Não importa quais sinais os pesquisadores rastreiem, o esgoto ainda é uma fonte de dados confusa. À medida que o DNA alimentar ou os químicos entram nos canos, parte é degradada ou fica presa, diz Noble, especialmente em sistemas de esgoto mais antigos com tubos de terracota ou concreto.
As águas residuais também carregam mais do que fezes humanas: fezes de gado, restos de restaurantes e folhas caídas, tudo isso turva o sinal, diz Kyle Bibby, engenheiro ambiental da Universidade de Notre Dame.
Os pesquisadores tentaram contabilizar esse ruído processando as amostras “o mais rápido possível” para limitar a degradação. Eles também excluíram DNA de plantas e animais que as pessoas não comem (como aparas de grama ou lobos), mas essas fontes não alimentares representaram apenas um quarto do DNA vegetal e 1% do DNA animal sequenciado.
Os pesquisadores também compararam os achados das águas residuais com um pequeno conjunto de amostras individuais de fezes, descobrindo que as duas fontes produziram padrões de DNA semelhantes.
Ainda assim, mais trabalho é necessário para ancorar a vigilância dietética por águas residuais a uma “verdade de base”, diz Jordan Peccia, engenheiro ambiental de Yale, semelhante a como os dados de águas residuais da Covid-19 foram validados contra contagens de casos locais e internações hospitalares. Apesar disso, acrescenta, as águas residuais provavelmente seriam melhores para detectar padrões ao longo do tempo em vez de medidas absolutas de ingestão alimentar.
Mesmo com as limitações, os cientistas estão esperançosos de que as águas residuais possam ajudar a transformar a pesquisa sobre dieta.
Por exemplo, em vez de recrutar milhões de pessoas e pedir que completem pesquisas repetidas, os pesquisadores poderiam monitorar sinais dietéticos ao longo do tempo de forma barata, diz Gardner, o cientista nutricional de Stanford.
Isso poderia revelar como mudanças de políticas, como tarifas e programas de merenda escolar gratuita, afetam a nutrição. Vinculados a dados médicos, esses sinais também poderiam ajudar os pesquisadores a conectar padrões dietéticos com a saúde da comunidade e trajetórias de doenças crônicas.
Autor: Folha
