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Uma pesquisa revelou que vibriões podem aderir rapidamente aos microplásticos e sargaços, um tipo de alga marinha em rápida expansão encontrada no Mar dos Sargaços
Um estudo conduzido por pesquisadores da Florida Atlantic University e várias instituições internacionais revelou que a bactéria Vibrio, responsável por causar doenças humanas mortais, pode aderir rapidamente a detritos marinhos de plástico e Sargassum, um tipo de alga marinha em rápida expansão encontrada no Mar dos Sargaços. A pesquisa enfatiza os riscos potenciais à saúde associados ao aumento da interação humana com Sargassum e microplásticos.
Pesquisas recentes revelaram como a interação entre espécies de Sargassum, microplásticos e bactérias Vibrio cria o patógeno “perfeito” que representa uma ameaça à biodiversidade marinha e à saúde pública.
A bactéria Vibrio, comumente encontrada em águas globais, é a principal causa de fatalidades humanas relacionadas ao mar.
A Vibrio vulnificus, por exemplo, muitas vezes conhecida como uma bactéria carnívora, pode causar graves doenças transmitidas por alimentos pelo consumo de frutos do mar e pode levar a infecções e morte por feridas abertas.
A partir de 2011, houve um aumento notável na presença de Sargassum, um tipo de macroalga marrom de vida livre, no Mar dos Sargaços e outras áreas de oceano aberto, como o Grande Cinturão de Sargassum do Atlântico, com eventos regulares e incomuns de acúmulo de algas marinhas ocorrendo nas praias.
Além disso, os resíduos marinhos plásticos, inicialmente descobertos nas águas superficiais do Mar dos Sargaços, surgiram como uma preocupação global devido a sua longevidade, persistindo por décadas a mais do que os substratos naturais do ecossistema marinho.
Atualmente, pouco se sabe sobre a relação ecológica dos vibriões com o Sargassum. Além disso, faltam evidências genômicas e metagenômicas sobre se os vibriões que colonizam detritos marinhos plásticos e Sargassum podem potencialmente infectar humanos.
À medida que o verão começa e os esforços estão em andamento para encontrar soluções inovadoras para reaproveitar o Sargassum, esses substratos poderiam representar uma ameaça tripla para a saúde pública.
Mais de 40% das amostras isoladas de Vibrio derivadas de plástico exibiram atividade hemolítica, consistente com o potencial patogênico.
Pesquisadores da Florida Atlantic University e colaboradores sequenciaram totalmente os genomas de 16 cultivares de Vibrio isolados de larvas de enguia, detritos marinhos plásticos, Sargassum e amostras de água do mar coletadas dos mares do Caribe e Sargasso do Oceano Atlântico Norte.
O que eles descobriram é que os patógenos Vibrio têm a capacidade única de “grudar” nos microplásticos e que esses micróbios podem estar apenas se adaptando ao plástico.
“O plástico é um novo elemento que foi introduzido em ambientes marinhos e só existe há cerca de 50 anos”, disse Tracy Mincer, Ph.D., principal autora correspondente e professora assistente de biologia no Harbor Branch Oceanographic Institute da FAU e Harriet L. Wilkes Honors College.
“Nosso trabalho de laboratório mostrou que esses Vibrio são extremamente agressivos e podem procurar e aderir ao plástico em minutos. Também descobrimos que existem fatores de fixação que os micróbios usam para aderir aos plásticos, e é o mesmo tipo de mecanismo que os patógenos usam”.
O estudo, publicado na revista Water Research, ilustra que os vibriões de oceano aberto representam um grupo de micróbios até agora não descrito, alguns representando novas espécies em potencial, possuindo uma mistura de genes patogênicos e de baixa aquisição de nutrientes, refletindo seu habitat pelágico e a substratos e hospedeiros que eles colonizam.
Utilizando genoma montado por metagenoma (MAG), este estudo representa o primeiro Vibrio spp. genoma montado a partir de detritos de plástico.
Alguns dados baseados em cultivo mostram que o Sargassum encalhado parece abrigar grandes quantidades de bactérias Vibrio.
O estudo destacou genes de patógenos de vertebrados intimamente relacionados a cepas bacterianas de cólera e não-cólera. Testes fenótipos de cultivares confirmaram rápida formação de biofilme, atividades hemolíticas e lipofosfolíticas, compatíveis com potencial patogênico.
Os pesquisadores também descobriram que os genes da toxina zonula occludens ou “zot”, descritos pela primeira vez no Vibrio cholerae, que é uma toxina secretada que aumenta a permeabilidade intestinal, foram alguns dos genes mais altamente retidos e selecionados nos vibriões que encontraram.
Esses vibriões parecem estar entrando pelo intestino, ficando presos nos intestinos e os infectando dessa maneira.
“Outra coisa interessante que descobrimos é um conjunto de genes chamados genes ‘zot’, que causa a síndrome do intestino permeável”, disse Mincer. “Por exemplo, se um peixe come um pedaço de plástico e é infectado por este Vibrio, o que resulta em intestino permeável e diarreia, ele libera nutrientes residuais, como nitrogênio e fosfato, que podem estimular o crescimento de Sargassum e outros organismos circundantes”.
Os resultados mostram que alguns Vibrio spp. presentes nesse ambiente têm um estilo de vida ‘onívoro’ visando hospedeiros vegetais e animais em combinação com uma capacidade de persistir em condições oligotróficas (água limpa com baixa disponibilidade de nutrientes).
Com o aumento das interações entre os humanos, os sargaços e os microplásticos, a flora microbiana associada a esses substratos pode abrigar patógenos oportunistas potentes.
É importante ressaltar que alguns dados baseados em cultivo mostram que o Sargassum encalhado parece abrigar grandes quantidades de bactérias Vibrio.
“Acho que, neste momento, ninguém realmente considerou esses micróbios e sua capacidade de causar infecções”, disse Mincer. “Nós realmente queremos conscientizar o público sobre esses riscos associados. Em particular, deve-se ter cautela em relação à colheita e processamento da biomassa Sargassum até que os riscos sejam explorados mais profundamente”.
Fonte: Sci Tech Daily
Referência: “Sargasso Sea Vibrio bacteria: underexplored potencial pathovars in a perturbated habitat” por Tracy J. Mincer, Ryan P. Bos, Erik R. Zettler, Shiye Zhao, Alejandro A. Asbun, William D. Orsi, Vincent S. Guzzetta e Linda A. Amaral-Zettler, 3 de maio de 2023, Water Research.
DOI: 10.1016/j.watres.2023.120033
Os coautores do estudo representam o NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, a Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, a Ludwig Maximilian University of Munich, Germany, a Emory University, a University of Amsterdam e o Marine Biological Laboratory.
