Probióticos podem lentamente a disseminação de doenças mortais que dizem os recifes do Caribe

Cientistas do Museu Nacional de História Pure do Smithsonian descobriram que um probiótico bacteriano ajuda a retardar a propagação de doenças de perda de tecido de coral de coral (SCTLD) em corais selvagens já infectados na Flórida.

As descobertas, publicadas na revista Fronteiras na Ciência Marinharevelar que aplicar o probiótico Tratamento em todo coral As colônias ajudaram a prevenir a perda de tecidos.

O novo tratamento fornece uma alternativa viável aos antibióticos, que oferecem apenas proteção temporária e também correm o risco de criar cepas resistentes de SCTLD.

“O objetivo de usar os probióticos é fazer com que os corais adotem essa bactéria benéfica e incorpore-a ao seu microbioma pure”, disse Valerie Paul, cientista-chefe da estação marinha Smithsonian em Fort Pierce, na Flórida., Que liderou o novo estudo. “Os probióticos então fornecerão uma proteção mais duradoura”.

O 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, o SCTLD infecta mais de 30 espécies diferentes de corais pedregosos, incluindo corais cerebrais em forma de pedregulhos e corais de pilares semelhantes a membros.

À medida que se espalha, a doença faz com que o tecido mole dos corais deslize, deixando para trás manchas brancas de esqueleto exposto. Em questão de semanas a meses, a doença pode devastar uma colônia de corais inteira.

Os pesquisadores ainda precisam identificar a causa exata do SCTLD. Mas o patógeno parece estar ligado a bactérias nocivas. Até o momento, o tratamento mais comum para o SCTLD está tratando corais doentes com uma pasta que contém a amoxicilina antibiótica.

Mas os antibióticos estão longe de ser uma cura. Enquanto o bálsamo de amoxicilina pode conter temporariamente a propagação do SCTLD, ele precisa ser frequentemente reaplicado nas lesões dos corais. Isso não apenas leva tempo e recursos, mas também aumenta a probabilidade de que os micróbios que causam o SCTLD possam desenvolver resistência à amoxicilina e antibióticos relacionados.

“Os antibióticos não param futuros surtos”, disse Paul. “A doença pode voltar rapidamente, mesmo nas mesmas colônias de coral que foram tratadas”.

Para encontrar uma alternativa mais duradoura, Paulo e seus colegas passaram mais de seis anos investigando se microorganismos benéficos, ou probióticos, poderiam combater o patógeno.

Como os seres humanos, os corais hospedam comunidades conhecidas como microbiomas que estão movimentados com bactérias. Alguns desses organismos minúsculos, que podem ser encontrados no tecido de coral e no muco pegajoso e protetor que os corais secretam, produzem antioxidantes e vitaminas para manter seus hospedeiros de coral saudáveis.

A equipe analisou os microbiomas de corais que são impermeáveis ​​ao SCTLD. O objetivo period colher probióticos dessas espécies resistentes a doenças e usá-las para fortalecer os microbiomas de corais suscetíveis.

Os cientistas testaram mais de 200 cepas de bactérias de corais resistentes a doenças. Em 2023, eles Publicou um estudo sobre os pseudoalteromonas probióticos sp. MCH1-7 Do Grande Estrela Coral (Montastraea Cavernosa), que produz vários compostos antibacterianos diferentes.

Essa caixa de ferramentas antibacteriana abrangente fez do MCH1-7 um candidato splendid para combater um patógeno versátil como o SCTLD.

Paul e seus colegas testaram inicialmente o MCH1-7 no laboratório em pedaços vivos de M. Cavernosa. Eles descobriram que o probiótico impedia de maneira confiável a disseminação do 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 superficial perto de Fort Lauderdale. Eles se concentraram em 40 colônias de cavernosa M. que exibiam sinais de SCTLD. Alguns dos corais receberam uma pasta contendo MCH1-7 que foi aplicada diretamente nas lesões de doenças. 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 ponderados e administrou os probióticos dentro da bolsa para cobrir toda a colônia.

“Isso criou um pouco de mini-aquário que mantinha os probióticos em torno de cada colônia de corais”, disse Paul.

A equipe monitorou as colônias de coral por dois anos e meio e fez várias rodadas de amostras de tecido e muco para avaliar como os microbiomas dos corais mudaram com o tempo. Eles descobriram que o probiótico MCH1-7 diminuiu com sucesso a propagação do SCTLD quando entregue a toda a colônia através do método de bolsa e solução.

As amostras revelaram que o probiótico period eficaz sem dominar os micróbios naturais dos corais. Por outro lado, os corais tratados com a pasta probiótica perderam mais tecido do que os corais de controle não tratados. Isso revelou que a aplicação do probiótico diretamente às lesões period a maneira menos eficaz de controlar o SCTLD.

Embora o probiótico pareça ser um tratamento eficaz para o SCTLD entre os recifes do norte da Flórida, é necessário mais trabalho para calibrar o tratamento para outras regiões. Por exemplo, Paul e seus colegas realizaram testes semelhantes em recifes nas chaves da Flórida. Os resultados preliminares são misturados, provavelmente devido a diferenças regionais na própria doença.

Mas Paulo afirma que os probióticos podem se tornar uma ferramenta essential para combater o SCTLD em todo o Caribe, especialmente porque os pesquisadores continuam ajustando como são administrados em escala em corais na natureza. Essas bactérias benéficas apóiam o que os corais já fazem naturalmente.

“Os corais são naturalmente ricos em bactérias e não é de surpreender 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”.

Essa pesquisa interdisciplinar faz parte do Centro de Ciências do Oceano 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.