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

Bilhões de estrelas-do-mar definharam nos últimos anos, com os seus corpos espinhosos e incrustados a se desfazendo numa pasta por causa de uma enfermidade misteriosa conhecida como doença do definhamento das estrelas-do-mar.

O agente por trás dessa epidemia escapou à detecção por bastante tempo - até agora. Depois de quatro anos de sequenciamento genético e testes em laboratório, os cientistas chegaram ao patógeno exato responsável por essa praga devastadora: uma bactéria chamada Vibrio pectenicida.

O surto, relatado pela primeira vez em novembro de 2013, abalou ecossistemas em toda a costa oeste da América do Norte. Ao mesmo tempo, notificações de episódios semelhantes de definhamento se espalham pelo planeta, atingindo mais de 40 espécies no mundo.

Como a doença do definhamento das estrelas-do-mar progride

O quadro começa com lesões na superfície irregular do animal. Em seguida, a musculatura passa a se desintegrar; os braços se torcem e podem até se desprender. Em questão de dias, o resultado é a morte.

A estrela-do-mar girassol (Pycnopodia helianthoides) foi uma das mais afetadas nos primeiros anos, com uma queda superior a 90%.

Essas estrelas-do-mar, do tamanho de um prato, podem ter até 24 braços e exibem gradientes intensos de laranja e roxo, como um pôr do sol. Porém, a doença - somada a ondas de calor marinhas letais associadas às mudanças climáticas de origem humana - praticamente apagou esse brilho dos mares.

Até 2015, elas basicamente haviam desaparecido das zonas costeiras da Costa Oeste, do Alasca ao México. Em 2020, a União Internacional para a Conservação da Natureza as classificou como criticamente ameaçadas.

Efeitos nas florestas de kelp e na vida marinha

Além de chamativas, as estrelas-do-mar desempenham um papel essencial no ecossistema ao predar ouriços-do-mar, que por sua vez consomem kelp. Sem as estrelas, os ouriços se multiplicaram e se espalharam por florestas de kelp que já enfrentavam dificuldades, convertendo ambientes subaquáticos antes densos, complexos e cheios de “andares” em áreas estéreis.

Esses efeitos em cascata tornam ainda mais urgente descobrir uma forma de controle: as florestas de kelp oferecem abrigo a espécies valiosas do ponto de vista ecológico, cultural e comercial - como lontras-marinhas, focas, toninhas, peixes, lagostas, caranguejos e camarões. Elas também absorvem dióxido de carbono, ajudando a limitar o acúmulo de gases de efeito estufa e protegendo a linha de costa dos impactos mais severos das tempestades.

Vibrio pectenicida: a bactéria por trás do surto

A Vibrio pectenicida pertence ao mesmo género de microrganismos que inclui bactérias associadas 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 sujeito traiçoeiro porque não aparece na histologia como outras bactérias", possivelmente devido à capacidade de produzir uma toxina que inibe a resposta imune.

Harvell integra a equipa internacional que rastreou o micróbio difícil de capturar e conta que as suspeitas iniciais apontavam noutro sentido: "Nos estudos iniciais, achávamos que o culpado era um vírus. Então foi uma surpresa encontrar o patógeno num grupo mais comum de bactérias".

Outros obstáculos também atrapalharam a identificação: a dificuldade de encontrar estrelas-do-mar sem doença para comparação; a aparente ausência de patógenos visíveis nos tecidos afetados; e a carência de conhecimento que ainda existe sobre doenças infecciosas marinhas de forma geral.

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

Quando esses animais saudáveis foram expostos a tecido ou fluidos de estrelas infetadas, começaram a piorar rapidamente - os braços se torciam na mesma sequência conhecida, que acaba por levar à morte.

Os cientistas sabiam que, se o agente fosse viral, ele conseguiria atravessar um filtro de 0,22 micrômetro ou resistiria a um tratamento térmico. No entanto, as estrelas-do-mar expostas a material doente que havia sido filtrado ou aquecido sobreviveram sem qualquer dano, denunciando uma origem bacteriana.

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

A ecóloga de doenças marinhas Alyssa Gehman, da UBC e do Instituto Hakai, no Canadá, descreveu a reação do grupo: "Todos nós tivemos calafrios. Pensámos: é isso. Nós temos. É isso que causa o definhamento".

Para Jono Wilson, diretor de ciência oceânica da filial da Califórnia da The Nature Conservancy, a descoberta é um marco prático: "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 florestas de kelp oferecem".

A equipa suspeita que as mudanças climáticas possam ter contribuído para o surto, já que bactérias do género Vibrio são conhecidas por se multiplicarem em águas mais quentes. De facto, algumas populações de estrela-do-mar girassol ainda resistem em fiordes de águas frias na Colúmbia Britânica, que talvez sejam frios demais para a bactéria se estabelecer.

Gehman acrescenta que o padrão observado reforça essa linha de investigação: "Esses padrões de Vibrio em geral sugerem que realmente deveríamos seguir por esse caminho para ver como a dependência da temperatura importa".

No conjunto, as evidências aumentam as nossas hipóteses de proteger as estrelas-do-mar do mundo - para que elas continuem a resguardar os ecossistemas que habitam e ajudam a sustentar, e dos quais também dependemos. O mar simplesmente não seria o mesmo sem as suas estrelas.

Este estudo foi publicado na revista Nature Ecology & Evolution.