Los probióticos ayudan a los corales de laboratorio a sobrevivir al estrés por calor mortal

El calentamiento de los océanos amenaza con convertir los arrecifes de coral en campos de escombros blanqueados por caleidoscopios de colores. Para detener esta degradación, algunos científicos están investigando un ungüento sorprendente: los probióticos.

Dosificación de corales con una mezcla de bacterias beneficiosas. muerte evitada en una ola de calor simulada en un acuario, informan los investigadores el 13 de agosto en Avances científicos. En comparación, casi la mitad de los corales que recibieron una solución salina benigna no sobrevivieron a estas condiciones. La investigación proporciona evidencia del concepto de que los probióticos podrían ayudar a algunos corales a sobrevivir al estrés por calor.

«Los resultados son increíblemente prometedores», dice Blake Ushijima, microbiólogo de la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington, que no participó en la investigación. El trabajo da legitimidad al uso de probióticos como medicina para los corales, dice, “pero solo estamos rascando la superficie. No entendemos cuántos de estos microbios beneficiosos funcionan «.

Los corales no son unidades singulares, sino coaliciones de jugadores cooperativos. La atención se centra en las algas fotosintéticas, que utilizan el poder del sol y suministran energía a su huésped animal, el pólipo de coral. Numerosas bacterias también viven en los corales, muchas de las cuales apoyan a su anfitrión mediante la circulación de nutrientes o la lucha contra los patógenos. Comúnmente conocido como el «holobionte de coral», los corales y sus socios microbianos forman la base de uno de los ecosistemas con mayor biodiversidad de la tierra.

El aumento de las olas de calor en el océano pone a prueba la integridad de los holobiotas saludables (SN: 10/04/18). Bajo estrés por calor, las algas de coral escupen químicos tóxicos que hacen que los pólipos los expulsen. Este proceso conocido como blanqueamiento puede matar a los corales (SN: 18/10/16). Por ejemplo, el blanqueamiento fue eliminado por una ola de calor de 2016 29 por ciento de corales de aguas poco profundas en el norte de la Gran Barrera de Coral. Las comunidades bacterianas también cambian bajo el estrés por calor, lo que resta valor a los beneficios de algunas bacterias.

«En general, estamos viendo una ruptura en las relaciones simbióticas y todos los microorganismos están comenzando a luchar», dice Raquel Peixoto, ecóloga marina de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah en Thuwal, Arabia Saudita. Ella y sus colegas han demostrado anteriormente que tratar los corales con cócteles probióticos cuidadosamente preparados podría mitigar el blanqueamiento de los corales en pruebas de laboratorio. Eso es bueno, dice, «pero queríamos saber si podemos protegerlos de la mortalidad».

Los probióticos ayudan a los corales de laboratorio a sobrevivir al estrés por calor mortal, Forma parte de la Vida
La ecóloga marina Raquel Peixoto recolecta microbios de corales salvajes en el Mar Rojo. Su investigación se centra en el tratamiento de los corales sometidos a estrés por calor con probióticos.Elena villela

En la configuración más reciente, los investigadores simularon una ola de calor del mar en 10 acuarios con cuatro fragmentos de cada uno. Mussismilia hispida Corales duros que elevan la temperatura a 30 ° C durante 10 días antes de regresar a 26 ° C. La mitad de los corales se infectaron con seis cepas de bacterias. M. hispida cada tres días durante la ola de calor y cada cinco días a partir de entonces, mientras que la otra mitad recibió una solución salina. En el transcurso de 75 días, Peixoto y sus colegas midieron la salud de los corales y los cambios en la actividad metabólica del holobionte, además de activar y desactivar genes.

Los corales se blanquearon en ambos grupos, pero el tratamiento con probióticos finalmente funcionó. Mientras que el 40 por ciento de los corales tratados con solución salina sucumbieron al calor, todos los corales bañados en bacterias sobrevivieron. “Eso fue sorprendente y súper emocionante”, dice Peixoto. El probiótico parece ayudar a la recuperación de los corales al inducir cambios genéticos y metabólicos en el huésped que están relacionados con frenar la inflamación y permitir que las células dañadas se reconstruyan a sí mismas, encontraron los investigadores.

«El cambio climático afecta a los corales más rápido de lo que pueden adaptarse», pero sus socios microbianos pueden responder más rápidamente al cambio, dice Kimberly Ritchie, bióloga marina de la Universidad de Carolina del Sur en Beaufort, que no participó en la investigación. Tales cambios que los tratamientos probióticos podrían hacer podrían «comprarles más tiempo a los corales», dice.

Peixoto y sus colegas planean ir más allá del acuario y comenzar experimentos a mediados de agosto para ver si los probióticos pueden ayudar a los corales salvajes. Sin embargo, algunos científicos se muestran escépticos sobre el beneficio final de las bacterias adicionales, especialmente para arrecifes grandes con cientos de especies de coral. «Los probióticos son atractivos en este momento», dice Ty Roach, ecólogo molecular del Instituto de Biología Marina de Hawaii en Kaneohe. «Puedo pensar en escenarios en los que este sería un gran enfoque … pero no creo que salvarán los arrecifes».

Por ejemplo, la aplicación de probióticos a grandes arrecifes con cientos de especies de coral parece ser un desafío logístico, dice Roach. Y puede haber consecuencias no deseadas. «Lo que es bueno para un coral puede no serlo para otros corales u organismos», dice Roach. «Con ecosistemas tan complejos como los arrecifes de coral, no puedo imaginar hacer esto a gran escala sin tener efectos imprevistos y potencialmente dañinos».

Peixoto dice que los probióticos utilizados aquí se prueban cuidadosamente y no se utilizan cepas conocidas por ser letales. En general, los probióticos «no serán una cura milagrosa», dice. Lo único que salvará los arrecifes es reducir las emisiones de dióxido de carbono para reducir el calentamiento global. «Pero todavía necesitamos restauración y rehabilitación para hacer frente a la realidad», dice, y los probióticos son prometedores.

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