Vibrio pectenicida é identificado como causa da doença do definhamento das estrelas-do-mar

Bilhões de estrelas-do-mar definharam nos últimos anos, com seus corpos espinhosos e incrustados se desfazendo até virar uma massa amorfa por causa de uma enfermidade enigmática, hoje conhecida como doença do definhamento das estrelas-do-mar.

Por muito tempo, ninguém conseguia apontar com precisão o responsável por essa epidemia. Isso mudou agora: após quatro anos de sequenciamento genético e testes em laboratório, pesquisadores conseguiram identificar o agente exato por trás dessa praga devastadora de estrelas-do-mar - a bactéria Vibrio pectenicida.

O surto, comunicado pela primeira vez em novembro de 2013, abalou ecossistemas ao longo da costa oeste da América do Norte. E relatos semelhantes de eventos de definhamento aparecem em várias partes do mundo, atingindo mais de 40 espécies globalmente.

A doença costuma começar com lesões na superfície irregular do animal. Em seguida, os músculos passam a se decompor; os braços se contorcem e podem até se desprender. Em poucos dias, o desfecho é a morte.

Estrelas-do-mar e a doença do definhamento na costa do Pacífico

As estrelas-do-mar-girassol (Pycnopodia helianthoides) foram especialmente castigadas no começo, com uma queda superior a 90%.

Essas estrelas, do tamanho aproximado de um prato de jantar, podem ter até 24 braços e exibem tonalidades intensas que lembram um pôr do sol, em gradações de laranja e roxo. Porém, a doença - somada a ondas de calor marinhas letais associadas às mudanças climáticas de origem humana - praticamente apagou esse espetáculo.

Em 2015, elas já tinham, basicamente, desaparecido das praias da Costa Oeste, do Alasca ao México. Isso levou a União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) a classificá-las como criticamente ameaçadas em 2020.

Além da beleza, estrelas-do-mar sustentam funções essenciais no ambiente: elas predam ouriços-do-mar, que por sua vez consomem kelp. Sem as estrelas, os ouriços se multiplicaram e avançaram sobre florestas de kelp que já vinham sofrendo, convertendo antigos habitats submarinos exuberantes, com várias “camadas”, em áreas áridas.

Efeitos em cascata nas florestas de kelp

Essas consequências em cadeia aumentam a urgência de encontrar um tratamento. Florestas de kelp são um berçário importante para espécies valiosas do ponto de vista ecológico, cultural e económico, como lontras-marinhas, focas, botos, peixes, lagostas, caranguejos e camarões. Também absorvem dióxido de carbono, ajudando a reduzir o acúmulo de gases de efeito estufa e a proteger o litoral contra parte dos impactos mais severos das tempestades.

Vibrio pectenicida: o patógeno por trás da praga

A Vibrio pectenicida pertence ao mesmo género bacteriano associado à cólera em humanos e ao branqueamento de corais. Ainda assim, como explica o ecólogo marinho Drew Harvell, da Universidade de Washington, "este Vibrio é um bicho sorrateiro porque não aparece na histologia como outras bactérias", possivelmente por conseguir produzir uma toxina que inibe a resposta imune.

"Nos estudos iniciais, achámos que o culpado era um vírus", diz Harvell, integrante da equipa internacional que perseguiu o microrganismo difícil de detectar. "Por isso, foi uma surpresa encontrar o patógeno num grupo mais comum de bactérias".

Outros obstáculos também atrasaram a identificação: a dificuldade de obter estrelas-do-mar sem a doença para servir de comparação; a aparente ausência de agentes patogénicos visíveis nos tecidos doentes; e, de forma mais ampla, o pouco que ainda se sabe sobre doenças infecciosas marinhas.

A ecóloga evolucionista Melanie Prentice coordenou a equipa em sete experiências de exposição controlada, usando estrelas-do-mar-girassol criadas em quarentena, em cativeiro.

Quando esses indivíduos saudáveis foram expostos a tecido ou a fluidos de estrelas infectadas, rapidamente começaram a definhar, com os braços a se torcerem na sequência típica que termina em morte.

Os cientistas partiram de um critério simples: se o agente fosse viral, ele passaria por um filtro de 0,22 micrómetro ou resistiria a um tratamento térmico. No entanto, as estrelas expostas a material doente filtrado ou aquecido sobreviveram sem danos - um sinal claro de que a origem era bacteriana.

O sequenciamento de RNA de amostras infectadas, tanto do laboratório quanto do oceano, apontou a presença de V. pectenicida, um patógeno já conhecido de larvas de vieiras e de ostras. Uma estirpe específica, FHCF-3, foi isolada de estrelas-do-mar doentes e depois usada para infectar indivíduos saudáveis. Pouco depois, os braços começaram a torcer e a “derreter”; só então a equipa teve certeza de que havia encontrado o responsável.

"Ficámos todos arrepiados. Pensámos: é isso. Encontrámos. É isto que causa o definhamento", conta a ecóloga de doenças marinhas Alyssa Gehman, da UBC e do Hakai Institute, no Canadá.

"Compreender o que levou à perda da estrela-do-mar-girassol é um passo essencial para recuperar essa espécie e todos os benefícios que os ecossistemas de florestas de kelp oferecem", afirma Jono Wilson, diretor de ciência oceânica do capítulo da Califórnia da The Nature Conservancy.

A equipa levanta a hipótese de que as mudanças climáticas tenham contribuído para o surto, já que bactérias do género Vibrio tendem a proliferar em águas mais quentes. Não por acaso, algumas populações de estrelas-do-mar-girassol ainda resistem em fiordes de água fria na Colúmbia Britânica - ambientes que talvez sejam frios demais para a bactéria se estabelecer.

"Esses padrões de Vibrio em geral sugerem que precisamos mesmo seguir por esse caminho e avaliar como a dependência da temperatura influencia", diz Gehman, do Hakai Institute.

Tudo isso melhora as nossas chances de proteger as estrelas-do-mar do planeta, para que elas continuem a proteger os ecossistemas em que vivem e que ajudam a sustentar - e dos quais nós também dependemos. O mar não seria o mesmo sem as suas estrelas.

Esta pesquisa foi publicada na revista Nature Ecology & Evolution.