Doença de desgaste das estrelas-do-mar: identificado o patogénio Vibrio pectenicida

Milhares de milhões de estrelas-do-mar têm vindo a definhar nos últimos anos, com os seus corpos rugosos e espinhosos a degradarem-se até virarem uma massa viscosa, vítimas de uma doença enigmática conhecida como doença de desgaste das estrelas-do-mar.

Uma epidemia global que intriga cientistas

Durante muito tempo, o agente por trás desta epidemia conseguiu escapar a qualquer confirmação. Só agora, após quatro anos de sequenciação genética e experiências em laboratório, foi possível apontar com clareza o patogénio responsável por esta devastadora praga: uma bactéria chamada Vibrio pectenicida.

O surto, comunicado pela primeira vez em novembro de 2013, abalou ecossistemas ao longo da Costa Oeste da América do Norte. Entretanto, relatos semelhantes de episódios de desgaste surgem em vários pontos do planeta, com impacto em mais de 40 espécies em todo o mundo.

A doença manifesta-se inicialmente através de lesões na superfície irregular do animal. A seguir, os músculos começam a desintegrar-se; os braços contorcem-se e podem mesmo desprender-se. Em poucos dias, a estrela-do-mar morre.

Estrela-do-mar girassol (Pycnopodia helianthoides): impacto e declínio

Nos primeiros anos, as estrelas-do-mar girassol (Pycnopodia helianthoides) foram das mais afetadas, com uma queda superior a 90%.

Estas estrelas-do-mar, do tamanho de um prato, podem ter até 24 braços e exibem gradientes intensos, em tons de laranja e roxo, semelhantes a um pôr do sol. Ainda assim, a doença - somada a ondas de calor marinhas letais associadas às alterações climáticas antropogénicas - levou praticamente ao desaparecimento destes animais tão marcantes.

Em 2015, tinham essencialmente desaparecido das zonas costeiras da Costa Oeste, do Alasca ao México, o que levou a União Internacional para a Conservação da Natureza a classificá-las como criticamente ameaçadas em 2020.

O que está em jogo nos bosques de kelp

Para lá do seu valor estético, as estrelas-do-mar desempenham um papel crucial no ecossistema: alimentam-se de ouriços-do-mar, que por sua vez consomem kelp. Sem estrelas-do-mar, os ouriços multiplicaram-se de forma descontrolada em bosques de kelp já fragilizados na região, convertendo estes habitats subaquáticos - antes exuberantes e com várias “camadas” de vida - em áreas desertas.

Este efeito em cadeia aumenta a urgência de encontrar uma solução. Os bosques de kelp são habitat importante para espécies com valor ecológico, cultural e comercial, como lontras-marinhas, focas, botos, peixes, lagostas, caranguejos e camarão. Além disso, absorvem dióxido de carbono, ajudando a limitar a acumulação de gases com efeito de estufa, e protegem a linha de costa dos piores impactos das tempestades.

Como foi identificado o patogénio Vibrio pectenicida

Vibrio pectenicida pertence ao mesmo género de bactérias que provoca cólera em humanos e branqueamento em corais. Contudo, como explica o ecólogo marinho da Universidade de Washington Drew Harvell, "este Vibrio é traiçoeiro porque não aparece na histologia como outras bactérias", possivelmente devido à sua capacidade de produzir uma toxina que inibe o sistema imunitário.

Harvell, que integrou a equipa internacional que seguiu a pista do microrganismo, acrescenta: "Nos estudos iniciais, achámos que o culpado era um vírus. Por isso foi uma surpresa encontrar o patogénio num grupo de bactérias mais comum."

A identificação da bactéria foi dificultada por vários fatores: encontrar estrelas-do-mar sem doença para comparação revelou-se complicado; nos tecidos doentes parecia não haver patogénios visíveis; e, de forma geral, existe ainda uma grande lacuna de conhecimento sobre doenças infeciosas marinhas.

A ecóloga evolutiva Melanie Prentice coordenou a equipa em sete experiências controladas de exposição, recorrendo a estrelas-do-mar girassol criadas em quarentena, em cativeiro.

Quando foram expostas a tecido ou fluidos de estrelas-do-mar infetadas, estas estrelas-do-mar saudáveis começaram rapidamente a deteriorar-se, com os braços a contorcerem-se na sequência típica que acaba por culminar na morte.

Os investigadores sabiam que, caso o patogénio fosse viral, conseguiria atravessar um filtro de 0,22 micrómetros ou sobreviver a um tratamento térmico. Porém, as estrelas-do-mar expostas a material doente que tinha sido filtrado ou aquecido sobreviveram sem sinais de doença - um indício claro de que a origem era bacteriana.

A sequenciação de RNA de amostras infetadas, recolhidas tanto no laboratório como no oceano, confirmou a presença de V. pectenicida, já conhecido como patogénio de larvas de vieira e de ostras. Esta estirpe em particular, FHCF-3, foi isolada de estrelas-do-mar doentes e usada para infetar indivíduos saudáveis. Pouco depois, os seus braços começaram a contorcer-se e a desfazer-se: só então a equipa teve a certeza de que tinha encontrado o responsável.

A ecóloga de doenças marinhas Alyssa Gehman, da UBC e do Hakai Institute, no Canadá, descreveu o momento: "Ficámos todos arrepiados. Pensámos: é isto. Temos isto. É isto que causa o desgaste."

Jono Wilson, diretor de ciência oceânica do capítulo da Califórnia da The Nature Conservancy, sublinhou a relevância da descoberta: "Compreender o que levou à perda da estrela-do-mar girassol é um passo fundamental para recuperar esta espécie e todos os benefícios que os ecossistemas de bosques de kelp proporcionam."

Alterações climáticas e o padrão das bactérias Vibrio

A equipa suspeita de que as alterações climáticas possam ter contribuído para o surto, uma vez que bactérias do género Vibrio tendem a proliferar em águas mais quentes. De facto, algumas populações de estrela-do-mar girassol ainda resistem nos fiordes de águas frias da Colúmbia Britânica, que poderão ser demasiado frios para permitir que a bactéria se instale.

Gehman observa ainda: "Esses padrões de Vibrio em geral sugerem que devíamos mesmo seguir esse caminho e ver como a dependência da temperatura é importante."

Tudo isto aumenta a probabilidade de conseguirmos proteger as estrelas-do-mar em todo o mundo - para que elas continuem a salvaguardar os ecossistemas em que vivem e que ajudam a sustentar, dos quais também dependemos. O mar simplesmente não seria o mesmo sem as suas estrelas.

Esta investigação foi publicada na Nature Ecology & Evolution.