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Pesquisadores do Museu Nacional de História Natural do Smithsonian descobriram o primeiro probiótico bacteriano eficaz para tratar e prevenir a doença de perda de tecido de coral duro (SCTLD), uma doença misteriosa que devastou os recifes de coral da Flórida desde 2014 e está se espalhando rapidamente pelo Caribe.
O tratamento probiótico, descrito em um artigo publicado hoje na Biologia das Comunicaçõesoferece uma alternativa ao uso do antibiótico de amplo espectro amoxicilina, até agora o único tratamento comprovado para a doença, mas que corre o risco de promover bactérias resistentes a antibióticos.
O SCTLD aflige pelo menos duas dúzias de espécies dos chamados corais duros, que fornecem habitat essencial para inúmeros peixes e animais marinhos de valor econômico e intrínseco, ao mesmo tempo em que ajudam a defender o litoral dos danos causados pelas tempestades. Desde sua descoberta na Flórida em 2014, casos de SCTLD foram confirmados em pelo menos 20 países. A causa exata da doença permanece desconhecida, mas uma vez que um coral é infectado, sua colônia de pólipos pode morrer em semanas.
“Ele apenas corrói o tecido do coral”, disse Valerie Paul, cientista-chefe da Smithsonian Marine Station em Fort Pierce, Flórida, e autora sênior do estudo. “O tecido vivo se desprende e o que resta é apenas um esqueleto branco de carbonato de cálcio.”
Paul estuda recifes de corais há décadas, mas ela disse que decidiu “completar” o SCTLD em 2017 porque era muito mortal, mal compreendido e se espalhava tão rápido.
Ao investigar como a doença se espalha, Paul e uma equipe que inclui pesquisadores da Universidade da Flórida descobriram que alguns fragmentos de grande coral estelar (Montastraea cavernosa) desenvolveu rapidamente as lesões características do SCTLD e morreu, mas outras peças nunca ficaram doentes.
Embora a causa exata da SCTLD seja desconhecida, a eficácia dos antibióticos como tratamento sugere que bactérias patogênicas estão de alguma forma envolvidas na progressão da doença.
Por esse motivo, os pesquisadores coletaram amostras de bactérias não patogênicas de ocorrência natural presentes em um par de grandes fragmentos de corais estelares resistentes a doenças para testes adicionais. Com essas amostras, a equipe de pesquisa teve como objetivo identificar quais microorganismos de ocorrência natural, se houver, estavam protegendo alguns grandes corais estelares do SCTLD.
Primeiro, a equipe testou as 222 cepas bacterianas dos corais resistentes a doenças para propriedades antibacterianas usando três cepas de bactérias nocivas previamente isoladas de corais infectados com SCTLD. Paul e Blake Ushijima, principal autor do estudo e professor assistente da Universidade da Carolina do Norte em Wilmington, ex-companheiro de George Burch na Smithsonian Marine Station, encontraram 83 cepas com alguma atividade antimicrobiana, mas uma em particular, McH1-7, destacou-se.
A equipe então conduziu análises químicas e genéticas para descobrir os compostos por trás das propriedades antibióticas do McH1-7 e os genes por trás da produção desses compostos. Por fim, os pesquisadores testaram o McH1-7 com pedaços vivos de grandes corais estelares. Esses testes de laboratório forneceram a prova final decisiva: o McH1-7 interrompeu ou retardou a progressão da doença em 68,2% dos 22 fragmentos de coral infectados e, ainda mais notavelmente, impediu que a doença se espalhasse em todos os 12 experimentos de transmissão, algo que os antibióticos não conseguem. fazer.
No futuro, Paul disse que é necessário trabalhar em mecanismos de entrega aprimorados se esse probiótico for usado em escala no campo. Atualmente, o principal método de aplicação desse probiótico de coral é basicamente embrulhar o coral em um saco plástico para criar um mini aquário e depois injetar as bactérias úteis. Talvez ainda mais importante, Paul disse que resta saber se a cepa bacteriana isolada do grande coral estrela terá os mesmos efeitos curativos e profiláticos para outras espécies de coral.
O potencial desse probiótico recém-identificado para ajudar os corais em apuros da Flórida sem o perigo de gerar inadvertidamente bactérias resistentes a antibióticos representa algumas boas notícias urgentemente necessárias, disse Paul.
“Entre a acidificação dos oceanos, o branqueamento dos corais, a poluição e as doenças, existem muitas maneiras de matar os corais”, disse Paul. “Precisamos fazer tudo o que pudermos para ajudá-los, para que não desapareçam.”
Esta pesquisa interdisciplinar faz parte do novo Ocean Science Center do museu, que visa consolidar a experiência em pesquisa marinha do museu e vastas coleções em um centro colaborativo para expandir a compreensão dos oceanos do mundo e aprimorar sua conservação.
Esta pesquisa foi apoiada por financiamento do Smithsonian, do Departamento de Proteção Ambiental da Flórida, da National Science Foundation, da National Oceanic and Atmospheric Administration e do National Institutes of Health.
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