16 de novembro de 2009

Branqueamento de corais: o mundo menos colorido


Outro dia, me deparei com um quadro com uma foto panorâmica de uma barreira de corais. Simplesmente lindo. Mas sua importância vai muito além da beleza. Os recifes de corais  são o habitat de 25% das espécies marinhas e por isso constituem o ecossistema marinho com maior diversidade biológica. Infelizmente, eu nunca vi um recife de corais, como o da foto acima, pessoalmente e do jeito que as coisas andam talvez eu nunca tenha este previlégio. Os corais são bastante sensíveis pois não toleram grandes variações das condições ambientais como a temperatura, radiação UV, salinidade, quantidade de nutrientes e transparência da água. Com isso, estes animais estão seriamente ameaçados devido a uma série de fatores que alteram o seu ambiente, como a poluição aquática. Os níveis crescentes de CO2 na atmosfera também são uma ameaça pois este gás quando dissolvido torna a água mais ácida e esta acidificação seria um sério problema para os corais formarem e manterem seus esqueletos.

Um dos problemas que afetam os corais e que tem se tornado cada vez mais frequente é o chamado "branqueamento". Os corais mantém simbiose, uma relação de "ajuda" mútua, com microalgas chamadas zooxantelas. Estas microalgas vivem no interior dos tecidos dos pólipos dos corais,  onde estão ao abrigo de predadores e expostas à luz necessária para realizarem fotossíntese. Em troca, as microalgas liberam compostos orgânicos que os corais utilizam para a produção de energia. Na verdade, os tecidos dos corais são brancos e os pigmentos das zooxantelas que dão cor aos corais. O branqueamento dos corais é uma consequência da quebra da relação simbiótica existente entre estes dois organismos e pode ocorrer como resposta a diversas condições de estresse, entre as quais estão o aumento da temperatura da água e da intensidade de radiação solar, ambas consequências dos mudanças climáticas recentes. Como as mudanças climáticas afetam grandes áreas geográficas, podem resultar na morte em grande escala destes animais.

Os mecanismos moleculares e celulares envolvidos com o branqueamento de corais são ainda pouco entendidos. Acredita-se que isso ocorra como consequência de uma redução na densidade de microalgas devido a perda das células do coral onde elas estão localizadas. Outras hipóteses envolvem as vias de morte celular por necrose e apoptose das células do coral e/ou das próprias microalgas,  a digestão das zooxantelas pelo coral ou ainda a  liberação das microalgas por exocitose.



Um estudo publicado em 2008, na Molecular Ecology, usou um microarranjo de DNA para avaliar a expressão de 1310 genes da espécie de coral Montastraea faveolata em função do estresse térmico e do branqueamento. Baseado nos resultados obtidos, os autores sugerem que o estresse oxidativo causado pelo aumento da temperatura resulte num desequilíbrio da homeostase de cálcio, causando mudanças na adesão celular e na organização do citoesqueleto, diminuição da calcificação e iniciação da morte celular via necrose e apoptose.




Um segundo estudo publicado este ano na BMC Physiology  identificou dois genes da espécie Pocillopora damicornis que estariam potencialmente envolvidos no processo de branqueamento. Um deles codifica uma proteína lectina do tipo C que atua na interação entre as zooxantelas e as células hospedeiras (do coral). O segundo gene está envolvido com a calcificação e mostrou-se reprimido durante o branqueamento, evidenciando a paralização deste processo em condições de estresse. Este estudo sugere que, sob estresse térmico, a fotossíntese resultaria em estresse oxidativo tanto nos simbiontes como nos corais. Este estresse faria com que as células do coral deixassem de reconhecer as microalgas como simbiontes e passassem a reconhê-las como algo tóxico. Esta hipótese explica qual seria o evento inicial que levaria as as células hospedereias a digerir ou expulsar as microalgas, assim como, em último caso, ativarem mecanismos de morte de celular.

Referências:

DeSalvo MK et al (2008) Differential gene expression during thermal stress and bleaching in the Caribbean coral Montastraea faveolata.Mol. Ecol., vol 17 (17): 3952-3971