Águas residuais de comunidades estão se revelando uma fonte improvável de dados sobre nutrição. Pesquisadores mostraram que é possível estimar o que bairros inteiros estão consumindo sem depender de questionários ou diários alimentares.
Em um estudo recente, a equipe examinou fragmentos de DNA presentes no esgoto em diferentes pontos da Carolina do Norte e observou que o que aparece no ralo acompanha de perto renda, padrões de imigração e fatores geográficos.
O trabalho foi conduzido por cientistas da Duke University School of Medicine e da University of North Carolina at Chapel Hill.
Ao todo, o grupo avaliou amostras de águas residuais de 19 comunidades na Carolina do Norte, cobrindo 2,1 milhões de pessoas. A partir da extração de minúsculos fragmentos de DNA de plantas e animais, os pesquisadores reconstruíram padrões alimentares amplos de cada população.
Cerveja, frutas e peixes contam histórias diferentes
Os sinais encontrados no esgoto refletiram de forma consistente diferenças demográficas e económicas entre as comunidades.
Em bairros com maior poder aquisitivo, foi mais comum aparecerem vestígios de lúpulo, um ingrediente essencial da cerveja. Já regiões com maior proporção de residentes nascidos no exterior apresentaram indícios de consumo de frutas tropicais e feijões.
Na faixa costeira, as amostras carregavam marcas nítidas de dietas ricas em frutos do mar, incluindo espécies capturadas localmente como corvina, cavala-espanhola e peixe-porco.
“Uma alimentação inadequada é um dos maiores motores de doenças crónicas no mundo, mas nunca tivemos uma forma rápida e objetiva de medir o que as pessoas comem”, afirmou o autor sénior Lawrence A. David, integrante do Duke Microbiome Center.
“Este estudo ajuda a preencher essa lacuna para que possamos conectar melhor a dieta à saúde.”
Uma lacuna na pesquisa em nutrição
Há décadas, investigadores em nutrição dependem de inquéritos e diários alimentares para acompanhar o que as pessoas consomem. Esses métodos são notoriamente caros, demorados e pouco confiáveis.
Muitas pessoas não se lembram exatamente do que comeram, subnotificam escolhas menos saudáveis ou simplesmente nunca são incluídas nas pesquisas.
Além disso, as comunidades mais impactadas por doenças associadas à dieta costumam ser justamente as mais difíceis de medir com essas ferramentas tradicionais.
Para contornar essas limitações, pesquisadores da Duke desenvolveram o FoodSeq-FLOW, uma plataforma de sequenciamento de DNA criada para “garimpar” no esgoto pistas sobre o que as comunidades de facto estão comendo e preparando.
A autora principal do estudo, Mengyi Dong, liderou a análise genómica enquanto estava na Duke, convertendo sequências brutas de DNA em espécies identificáveis de origem vegetal e animal.
Monitoramento de esgoto na era da COVID
A estratégia se apoia diretamente na infraestrutura de vigilância de águas residuais que cresceu rapidamente durante a COVID-19.
Fragmentos de vírus eliminados nas fezes ajudaram autoridades de saúde pública a detectar e acompanhar surtos em tempo real.
Hoje, essa mesma estrutura também é usada para monitorar diversas doenças infecciosas e respiratórias - e os pesquisadores estão levando a abordagem ainda mais além, para além da deteção de doenças.
Com a nova plataforma de sequenciamento, a equipa analisou amostras coletadas em oito estações de tratamento em três regiões da Carolina do Norte, em dois períodos distintos: de junho a dezembro de 2020 e em junho de 2021.
“Águas residuais oferecem uma forma objetiva de monitorar padrões alimentares em comunidades inteiras e podem ajudar a orientar programas de nutrição e de segurança alimentar mais direcionados”, disse Dong, hoje professora associada no Seafood Agricultural Research and Extension Center da Virginia Tech.
“Segurança alimentar não é apenas saber se há comida suficiente disponível. Também é garantir que as comunidades consigam acessar opções saudáveis e nutritivas.”
Uma ferramenta com aplicações no mundo real
As possibilidades de uso já estão atraindo atenção de comunidades locais.
No histórico bairro de Hayti, em Durham, lideranças da região trabalham para viabilizar a chegada de um supermercado completo, de propriedade de pessoas negras.
Para eles, esse tipo de dado pode servir para demonstrar o impacto mensurável que uma loja assim teria em uma área que já foi descrita como um deserto alimentar.
“Isso permitiria que a gente comesse alimentos mais saudáveis com mais regularidade porque não precisaríamos viajar tão longe para obtê-los”, afirmou Erin Dooley, cofundadora da BLK South e moradora da Grant Street Community.
“O que é único na pesquisa do Dr. David é que não se trata apenas de fatos e dados duros, mas ela apoia as nossas experiências vividas.”
Validando o método
Para verificar se os dados do esgoto eram realmente confiáveis, os pesquisadores compararam os padrões de DNA observados com informações alimentares obtidas a partir de 14 amostras de fezes coletadas em Durham em junho de 2021.
As duas fontes ficaram muito alinhadas, indicando que o acompanhamento baseado em esgoto pode refletir com precisão a dieta local, e não apenas oferecer uma aproximação grosseira.
Um ponto central, segundo os autores, é que o objetivo não é vigiar indivíduos, e sim medir tendências amplas no nível comunitário.
Ao captar informações alimentares de populações inteiras sem identificar pessoas específicas, a análise de águas residuais pode preencher lacunas reais em dados de saúde pública, ao mesmo tempo em que protege a privacidade individual.
“O resultado é um retrato da comunidade que ajuda a entender onde os recursos são necessários”, disse a coautora Rachel T. Noble, professora de ciências marinhas na UNC-Chapel Hill.
Implicações para comunidades e cadeias alimentares locais
Noble ressalta que os marcadores de DNA desenvolvidos na Duke conseguem identificar fontes de alimentos com especificidade notável.
Por exemplo, os resultados indicaram que comunidades do interior dependem fortemente de apenas algumas variedades de frutos do mar - sobretudo peixes de cultivo, como o salmão-do-Atlântico - em vez de recorrer a uma gama mais ampla de opções locais ou regionais disponíveis em outras partes do estado.
“Será que poderíamos fazer mais para apoiar a pesca local e tornar esses frutos do mar mais disponíveis? Parece que certamente poderíamos”, concluiu Noble.
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