Pesquisa do Smithsonian Institution revela que probióticos retardam a propagação de doença mortal que dizima os recifes do Caribe. Testes de campo na Flórida identificam o melhor tratamento disponível para combater doenças de corais sem a necessidade de antibióticos.
Cientistas do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian, localizado em Washington, D.C., nos Estados Unidos, descobriram que um probiótico bacteriano ajuda a retardar a propagação da doença da perda de tecido em corais pétreos (SCTLD – stony coral tissue loss disease) em corais selvagens já infectados na Flórida. As descobertas, publicadas no dia 5 de junho na revista Frontiers in Marine Science, revelam que a aplicação do tratamento probiótico em colônias inteiras de corais ajudou a prevenir a perda de tecido.
O novo tratamento oferece uma alternativa viável aos antibióticos, que oferecem apenas proteção temporária e também correm o risco de criar cepas resistentes de SCTLD.
“O objetivo do uso dos probióticos é fazer com que os corais absorvam essa bactéria benéfica e a incorporem ao seu microbioma natural”, disse Valerie Paul, cientista-chefe da Estação Marinha Smithsonian em Fort Pierce, Flórida, que coliderou o novo estudo. “Os probióticos, então, proporcionarão uma proteção mais duradoura.”
A SCTLD surgiu na Flórida em 2014 e se espalhou rapidamente para o sul, por todo o Caribe. Ao contrário de outros patógenos, que geralmente têm como alvo espécies específicas, a SCTLD infecta mais de 30 espécies diferentes de corais pétreos, incluindo corais-cérebro em forma de bloco e corais-pilar com membros. À medida que se espalha, a doença faz com que o tecido mole dos corais se desprenda, deixando para trás manchas brancas de esqueleto exposto. Em questão de semanas a meses, a doença pode devastar uma colônia inteira de corais.
Os pesquisadores ainda não identificaram a causa exata da SCTLD. Mas o patógeno parece estar ligado a bactérias nocivas. Até o momento, o tratamento mais comum para a SCTLD é tratar corais doentes com uma pasta que contém o antibiótico amoxicilina.
Mas os antibióticos estão longe de ser uma solução milagrosa. Embora o bálsamo de amoxicilina possa conter temporariamente a disseminação da SCTLD, ele precisa ser reaplicado com frequência nas lesões dos corais. Isso não só consome tempo e recursos, como também aumenta a probabilidade de os micróbios causadores da SCTLD desenvolverem resistência à amoxicilina e aos antibióticos relacionados.
“Antibióticos não impedem surtos futuros”, disse Paul. “A doença pode retornar rapidamente, mesmo nas mesmas colônias de corais que foram tratadas.”
Para encontrar uma alternativa mais duradoura, Paul e seus colegas passaram mais de seis anos investigando se microrganismos benéficos, ou probióticos, poderiam combater o patógeno. Assim como os humanos, os corais abrigam comunidades conhecidas como microbiomas, repletas de bactérias. Alguns desses organismos minúsculos, encontrados tanto no tecido coralino quanto no muco pegajoso e protetor que os corais secretam, produzem antioxidantes e vitaminas para manter seus hospedeiros corais saudáveis.
A equipe analisou inicialmente os microbiomas de corais imunes à SCTLD. O objetivo era coletar probióticos dessas espécies resistentes a doenças e usá-los para fortalecer os microbiomas de corais suscetíveis.
Uma colônia de coral-estrela-grande ( Montastraea cavernosa ) infectada com a doença da perda de tecido de coral pétreo (SCTLD) no recife de coral em Fort Lauderdale, Flórida. A lesão, onde ocorre a faixa branca de tecido, normalmente se move através do coral, matando o tecido coral ao longo do caminho. Kelly Pitts, Smithsonian. Foto: Smithsonian Institution
Os cientistas testaram mais de 200 cepas de bactérias de corais resistentes a doenças. Em 2023, publicaram um estudo sobre o probiótico Pseudoalteromonas sp. McH1-7, extraído do coral-estrela (Montastraea cavernosa), que produz diversos compostos antibacterianos. Essa abrangente ferramenta antibacteriana tornou o McH1-7 um candidato ideal para combater um patógeno versátil como a SCTLD.
Paul e seus colegas testaram inicialmente o McH1-7 em laboratório, em fragmentos vivos de M. cavernosa. Descobriram que o probiótico prevenia de forma confiável a disseminação da SCTLD. No entanto, a equipe estava ansiosa para testar o McH1-7 em corais na natureza.
Em 2020, a equipe realizou testes de campo em um recife raso perto de Fort Lauderdale. Eles se concentraram em 40 colônias de M. cavernosa que apresentavam sinais de SCTLD. Alguns corais receberam uma pasta contendo McH1-7, aplicada diretamente sobre as lesões da doença. Outros corais foram tratados com uma solução de água do mar contendo McH1-7. A equipe cobriu as colônias tratadas com a solução usando sacos plásticos pesados e administrou os probióticos dentro do saco para cobrir toda a colônia.
“Isso criou um pequeno miniaquário que manteve os probióticos ao redor de cada colônia de corais”, disse Paul.
A equipe monitorou as colônias de corais por dois anos e meio e coletou várias amostras de tecido e muco para avaliar como os microbiomas dos corais se alteraram ao longo do tempo. Eles descobriram que o probiótico McH1-7 retardou com sucesso a disseminação da SCTLD quando administrado a toda a colônia pelo método de saco e solução. As amostras revelaram que o probiótico foi eficaz sem dominar os microrganismos naturais dos corais. Em contraste, os corais tratados com a pasta probiótica perderam mais tecido do que os corais controle não tratados. Isso revelou que a aplicação direta do probiótico nas lesões foi a forma menos eficaz de controlar a SCTLD.
Embora o probiótico pareça ser um tratamento eficaz para a SCTLD nos recifes do norte da Flórida, mais estudos são necessários para calibrar o tratamento para outras regiões. Por exemplo, Paul e seus colegas realizaram testes semelhantes em recifes nas Florida Keys. Os resultados preliminares são mistos, provavelmente devido a diferenças regionais na própria doença.
Mas Paul afirma que os probióticos podem se tornar uma ferramenta crucial para combater a SCTLD no Caribe, especialmente à medida que os pesquisadores continuam a aprimorar a forma como são administrados em larga escala aos corais na natureza. Essas bactérias benéficas reforçam o que os corais já fazem naturalmente.
“Os corais são naturalmente ricos em bactérias e não é surpresa que a composição bacteriana seja importante para a saúde deles”, disse ela. “Estamos tentando descobrir quais bactérias podem tornar esses microbiomas vibrantes ainda mais fortes.”
Esta pesquisa interdisciplinar faz parte do Centro de Ciências Oceânicas do museu , que visa consolidar a experiência em pesquisa marinha e as vastas coleções do museu em um centro colaborativo para expandir a compreensão dos oceanos do mundo e melhorar sua conservação.
Além de Paul, o novo artigo incluiu contribuições de vários coautores afiliados à Estação Marinha Smithsoniana e ao Museu Nacional de História Natural, incluindo a coautora principal Kelly Pitts, além de Mackenzie Scheuermann, Blake Ushijima , Natalie Danek, Murphy McDonald, Kathryn Toth, Zachary Ferris, Yesmarie De La Flor e Thomas DeMarco. O estudo também inclui autores afiliados ao Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland; à Universidade da Carolina do Norte em Wilmington; à Universidade da Flórida, Gainesville; e à Universidade Nova Southeastern.
Esta pesquisa foi apoiada pelo financiamento do Smithsonian e do Departamento de Proteção Ambiental da Flórida.
Sobre o Museu Nacional de História Natural
O Museu Nacional de História Natural conecta pessoas de todos os lugares com a história em desenvolvimento da Terra. É um dos museus de história natural mais visitados do mundo. Inaugurado em 1910, o museu se dedica a manter e preservar a coleção mais extensa do mundo de espécimes de história natural e artefatos humanos. O museu abre diariamente, exceto no dia 25 de dezembro, das 10h às 17h30. A entrada é gratuita.
Destaque – Imagem: aloart / getti images
