Una cepa de bacterias Vibrio pectenicida convierte a las criaturas marinas en una sustancia viscosa
Los investigadores han descubierto la causa de una misteriosa epidemia marina que ha convertido a miles de millones de estrellas de mar en una sustancia viscosa a lo largo de la costa oeste del Pacífico desde México hasta Alaska, y no es lo que esperaban.
La enfermedad debilitante de las estrellas de mar (en inglés, sea star wasting disease (SSWD) or starfish wasting syndrome) ha estado matando estrellas de mar desde 2013, causando daños catastróficos a los ecosistemas y llevando a la especie más grande de estrella de mar al borde de la extinción. Los investigadores pensaron que un virus podría ser responsable de la enfermedad, pero tras cuatro años de investigación, descubrieron que la responsable es una cepa bacteriana.
La bacteria patógena es Vibrio pectenicida, que es parte del mismo género que causa el cólera (V. cholerae) y produce cepas que han devastado las poblaciones de corales y criaturas marinas, dijeron los investigadores en un comunicado.
Los investigadores utilizaron la secuenciación de ADN para identificar microbios en estrellas de mar infectadas que no se encontraban en individuos sanos. Finalmente, el equipo detectó altos niveles de V. pectenicida en la sangre de las estrellas de mar infectadas, conocida como líquido celómico.
"Cuando analizamos el líquido celómico entre estrellas de mar expuestas y sanas, encontramos básicamente una diferencia: Vibrio", declaró Alyssa Gehman, autora principal del estudio y ecóloga de enfermedades marinas del Instituto Hakai y la Universidad de Columbia Británica (UBC). "Todos sentimos escalofríos. Pensamos: 'Ya está. Lo tenemos. Eso es lo que causa el desgaste'".
Imagen: Esta estrella de mar galleta encontrada cerca de la isla Calvert, Columbia Británica, muestra cómo la SSWD “derrite” la carne del animal.
La enfermedad debilitante de las estrellas de mar ha infectado a más de 20 especies diferentes, pero es particularmente devastadora para las estrellas de mar girasol (Pycnopodia helianthoides). Estas estrellas de mar gigantes, que pueden alcanzar un metro de diámetro, están prácticamente extintas en gran parte de su área de distribución en el sur de Estados Unidos continental, mientras que más al norte han sufrido pérdidas de población de más del 87 %. Este declive ha tenido desastrosas consecuencias para los ecosistemas que habitan, según el estudio.
Las estrellas de mar girasol son depredadores que controlan naturalmente a los erizos de mar, lo que a su vez evita que consuman demasiadas algas. Sin embargo, debido a las grandes pérdidas sufridas por las estrellas de mar, los científicos han observado un aumento explosivo de las poblaciones de erizos, lo que ha provocado una importante disminución de los bosques de algas.
Esto es un gran problema porque los bosques de algas proporcionan hábitat a miles de especies, sustentan las economías locales a través de la pesca y el turismo, son importantes para las Primeras Naciones costeras y las comunidades tribales, protegen las costas de las tormentas y almacenan dióxido de carbono, según el comunicado.
"Cuando perdemos miles de millones de estrellas de mar, se ve alterada la dinámica ecológica", declaró Melanie Prentice, ecóloga evolutiva del Instituto Hakai y la UBC, primera autora del estudio. "La pérdida de una estrella de mar va mucho más allá de la pérdida de esa especie".
Imagen: Las estrellas de mar girasol son depredadores de animales que se alimentan de algas marinas, como los erizos de mar, por lo que la disminución de esta especie ha significado una proliferación de erizos, como se muestra aquí en 2019, y una pérdida generalizada de algas marinas.
Estudio de la enfermedad debilitante
Los científicos han tenido dificultades para encontrar la causa de la enfermedad debilitante. Esta comienza con lesiones en el cuerpo de la estrella de mar y luego, en el transcurso de unas dos semanas, prácticamente derrite los tejidos, reduciendo finalmente el cuerpo de la estrella de mar a una sustancia viscosa.
Sin embargo, las estrellas de mar pueden presentar síntomas similares a otros factores de estrés ambiental y enfermedades, lo que dificulta determinar la causa de una dolencia específica. Los autores del estudio investigaron numerosos patógenos que creían que podrían ser responsables de la enfermedad debilitante, antes de identificar la cepa de V. pectenicida, conocida como FHCF-3.
Una vez que los investigadores identificaron la cepa, crearon cultivos de V. pectenicida a partir de estrellas de mar infectadas y se los dieron a estrellas de mar sanas. El resultado fue la muerte de casi todas las estrellas de mar infectadas, lo que indica que el FHCF-3 fue el responsable de la enfermedad debilitante, según el estudio. Los investigadores aún tienen mucho que aprender sobre la enfermedad, pero ahora pueden avanzar en la investigación de sus causas y la mejor manera de combatirla.
Imagen: Las estrellas de mar girasol contribuyen a la salud de los bosques de algas. (Crédito de la imagen: Foto cortesía de Bennett Whitnell/Instituto Hakai)
"Entender qué llevó a la pérdida de la estrella de mar girasol es un paso clave para recuperar esta especie y todos los beneficios que brindan los ecosistemas de bosques de algas", dijo en el comunicado Jono Wilson, director de ciencias oceánicas en la sección de California de The Nature Conservancy, que participó en el estudio.
"Para mí, este es el descubrimiento de la década", afirmó la coautora Drew Harvell, profesora afiliada de la Universidad de Washington en la Facultad de Ciencias Acuáticas y Pesqueras y en los Laboratorios Friday Harbor. "Hemos estudiado tanto la causa como el impacto de esta enfermedad durante toda la epidemia. Lo sorprendente es que la respuesta estaba justo delante de nosotros. Este Vibrio es una escurridiza criatura porque no se detecta en la histología como otras bacterias".
Los hallazgos se publicaron el lunes (4 de agosto) en la revista Nature Ecology and Evolution: Vibrio pectenicida strain FHCF-3 is a causative agent of sea star wasting disease
