Novo estudo revela preocupante resposta das estrelas-do-mar a uma neurotoxina

Nos últimos meses, o sul da Califórnia tem enfrentado uma proliferação de algas nocivas que produzem ácido domóico, matando ou intoxicando milhares de animais marinhos. Mas essa região não é única. Surtos problemáticos de DA, um aminoácido natural que também é uma potente neurotoxina, estão a tornar-se cada vez mais comuns ao longo das costas oeste e leste.

O DA pode entrar na cadeia alimentar quando é consumido por filtradores, como mexilhões, e depois acumula-se nos predadores marinhos. Quando o DA intoxica espécies “fundamentais”, que desempenham um papel importante na manutenção da biodiversidade local, pode ter consequências em cascata para todos os animais ao seu redor.

Embora os impactos do DA nos vertebrados marinhos sejam bem documentados, os seus efeitos nos invertebrados marinhos — aqueles sem espinha dorsal — têm recebido menos atenção. Um novo estudo publicado na revista Diseases of Aquatic Organisms, liderado por investigadores do Laboratório Bigelow para Ciências Oceânicas, preenche essa lacuna ao examinar se o DA se acumula em estrelas-do-mar selvagens e se tem algum impacto comportamental ou fisiológico.

A equipa encontrou concentrações potencialmente preocupantes de DA, particularmente em estrelas-do-mar menores, mesmo na ausência das proliferações de algas que se acredita serem a causa dos surtos de DA. Ao expor experimentalmente os animais ao ácido quínico, um composto estruturalmente semelhante, os investigadores também observaram uma resposta física imediata.

Embora essas alterações comportamentais pareçam ser reversíveis, as descobertas levantam preocupações sobre as consequências potenciais da exposição repetida, prolongada ou em níveis mais elevados nas estrelas-do-mar.

“Algumas espécies de estrelas-do-mar são espécies fundamentais da zona entremarés, e sabemos que, se o ácido domóico as está a prejudicar, outros animais podem ser afetados”, diz o principal autor do estudo, Dennie Truong, recém-formado pelo Colby College e ex-estagiário do Bigelow Laboratory. “Há muito pouca informação disponível sobre o ácido domóico nas estrelas-do-mar, por isso este foi um primeiro passo crucial para compreender a dinâmica da intoxicação por DA”, adianta.

A DA é produzida por mais de 20 espécies diferentes de algas unicelulares do género Pseudo-nitzschia e pode ter efeitos significativos na saúde — incluindo em humanos que comem frutos do mar contaminados. Apesar do risco e da importância ecológica das estrelas-do-mar, pouco trabalho foi feito para determinar qual a concentração de DA que é tóxica para elas.

“As estrelas-do-mar não são uma fonte de alimento para os seres humanos nem têm valor comercial, mas são fascinantes do ponto de vista biológico e vitais do ponto de vista ecológico”, afirma o investigador científico Reyn Yoshioka, coautor do artigo. “Compreender como o DA pode estar presente e afetar diversas espécies é fundamental para compreendermos de forma holística os impactos das biotoxinas marinhas”, acrescenta.

Em 2022, enquanto Truong participava no Sea Change Semester do Laboratório Bigelow, trabalhou no laboratório da investigadora sénior Maya Groner, com Yoshioka e a ex-investigadora associada Carmen Cartisano, para medir as concentrações de DA em estrelas-do-mar de Strawberry Hill, no Oregon, e do Lamoine State Park, no Maine.

Os investigadores detetaram níveis de DA nas estrelas-do-mar semelhantes aos níveis de toxicidade conhecidos para outros animais marinhos, apesar de não haver evidências de proliferação recente de Pseudo-nitzschia. Eles também descobriram que o composto estava mais concentrado no ceco pilórico, um órgão essencial para a digestão e o armazenamento de energia das estrelas-do-mar.

Os investigadores realizaram então experiências para compreender melhor os efeitos potenciais dessa exposição.

Durante sete dias, mantiveram estrelas-do-mar em tanques na sala de água do mar do Laboratório Bigelow, que bombeia continuamente água do mar aerada diretamente do oceano. As estrelas-do-mar foram injetadas com ácido em diferentes concentrações para refletir o que poderiam experimentar na natureza.

Para os animais do grupo de “alta dosagem”, os efeitos foram quase imediatos. “Eles simplesmente se enrolaram em uma bola”, diz Truong. A grande maioria perdeu a capacidade de se endireitar quando virada de costas, e muitos ficaram com os braços murchos.

Essas mudanças comportamentais acabaram por desaparecer — em poucos dias para o tempo de endireitamento e em uma semana para a circunferência dos braços. Mas a natureza e a rapidez das reações, argumentam os autores, são preocupantes. Isso sugere que o ácido quínico pode estar a perturbar o tecido colagénico mutável, que é vital para o movimento e a integridade estrutural das estrelas-do-mar.

Essas descobertas, disse Truong, fornecem a primeira evidência de como — e em que medida — o DA afeta as estrelas-do-mar, o que é o primeiro passo para compreender as suas consequências ecológicas. No futuro, a equipa quer confirmar que o DA tem o mesmo efeito experimental que o ácido kaínico e aprofundar a relação que observaram entre o tamanho do corpo e a acumulação de DA, e o que isso pode significar para a capacidade de diferentes estrelas-do-mar de lidar com toxinas.

“Vimos declínios substanciais nas estrelas-do-mar na última década, atribuídos a mudanças na abundância de mexilhões e à síndrome de desgaste das estrelas-do-mar, mas este trabalho sugere que a proliferação de algas nocivas também pode ser um problema para elas”, diz Groner, o autor sénior do artigo. “À medida que essas proliferações de algas nocivas que produzem ácido domóico se tornam cada vez mais comuns, é importante que compreendamos seus impactos nas espécies fundamentais, nas cadeias alimentares marinhas e na biodiversidade”, conclui.