First detection of porcine associated bacterium Inconstantimicrobium in a reptilian host: gastrointestinal microbiome characterisation of healthy and unhealthy green turtles (Chelonia mydas) using full-length 16S rRNA sequencing

As tartarugas verdes são gigantes gentis do oceano, pastando ervas marinhas e algas que são difíceis de decompor. Para sobreviver a essa dieta rica em fibras, elas dependem de uma força de trabalho oculta dentro de seus intestinos: bilhões de bactérias que fermentam a matéria vegetal, transformando-a em energia utilizável. Este ecossistema interno é tão vital para a tartaruga quanto os pulmões são para um ser humano, mas permanece um mistério em muitos aspectos. Cientistas sabem há muito tempo que, quando esses animais adoecem, suas bactérias intestinais frequentemente mudam, mas as ferramentas usadas para estudá-las eram muito rudimentares para enxergar os agentes específicos envolvidos. Por anos, os pesquisadores podiam ver apenas os traços gerais deste mundo microbiano, perdendo os detalhes finos que poderiam explicar por que uma tartaruga está doente ou como ajudá-la a se recuperar.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Costa de Sunshine e organizações parceiras decidiu recentemente olhar mais de perto. Eles recorreram a uma nova e poderosa forma de ler o código genético que captura todo o comprimento de um gene bacteriano, em vez de apenas um pequeno fragmento. Isso permitiu identificar tipos específicos de bactérias com uma precisão nunca antes alcançada em tartarugas marinhas. Eles focaram em três tartarugas verdes encontradas em Hervey Bay, Queensland: uma adulta saudável, um juvenil doente e um subadulto doente. Ao comparar as comunidades bacterianas dentro desses três animais muito diferentes, a equipe descobriu uma história de como a saúde intestinal pode se desestruturar de duas maneiras distintas, e descobriram uma bactéria em uma tartaruga que nunca havia sido vista ali antes.

Os pesquisadores coletaram amostras da cloaca, a abertura única na parte traseira da tartaruga por onde os resíduos saem, que serve como uma janela para o intestino. Eles sequenciaram o DNA das bactérias presentes, visando um olhar profundo sobre a comunidade. Os resultados revelaram que a tartaruga adulta saudável abrigava uma mistura equilibrada de bactérias, dominada por grupos conhecidos por ajudar na digestão de plantas. Este animal possuía uma comunidade diversa e estável, muito parecida com um jardim bem gerido, com muitas espécies diferentes trabalhando juntas. Em contraste, a tartaruga juvenil doente mostrou um cenário muito diferente. Seu intestino estava sobrecarregado por um único grupo de bactérias que podem causar problemas quando assumem o controle, enquanto a variedade geral de espécies diminuiu significativamente. Isso sugere que o animal sofria de um desequilíbrio severo, onde bactérias prejudiciais haviam expulsado as benéficas.

A terceira tartaruga, um subadulto com um conjunto diferente de sintomas, apresentou um terceiro cenário surpreendente. Esta tartaruga sofria de uma obstrução grave em seus intestinos, uma condição em que os resíduos param de se mover. Pode-se esperar que um animal doente tenha uma comunidade bacteriana pobre ou simples, mas este animal tinha, na verdade, uma mistura muito rica e diversa de bactérias, semelhante à da tartaruga adulta saudável. No entanto, os tipos de bactérias eram diferentes. Em vez da mistura habitual, seu intestino estava inundado por um grupo específico de bactérias que prosperam em ambientes estagnados e sem oxigênio. Estas são o tipo de micróbios que fermentam o alimento e produzem gases, o que se ajusta perfeitamente à condição da tartaruga de intestino parado. As bactérias estavam essencialmente se alimentando da comida que não estava mais se movendo, criando um ambiente fermentativo que provavelmente contribuiu para o mal-estar do animal.

A descoberta mais marcante veio desta terceira tartaruga. Entre a inundação de bactérias fermentadoras, os pesquisadores encontraram um tipo específico chamado Inconstantimicrobium porci. Esta bactéria era conhecida anteriormente apenas nos intestinos de porcos e no solo agrícola. Encontrá-la em uma tartaruga marinha foi um primeiro para a ciência. Os pesquisadores a detectaram em números significativos no subadulto doente, enquanto ela estava quase ausente na tartaruga saudável e ausente na outra tartaruga doente. Eles suspeitam que recentes inundações pesadas na região podem ter lavado esta bactéria associada a porcos da terra para as águas costeiras onde as tartarugas se alimentam. A tartaruga provavelmente a ingeriu e, como seu intestino havia parado de se mover, a bactéria pôde se multiplicar rapidamente, juntando-se às outras bactérias fermentadoras em um surto que o intestino em movimento da tartaruga saudável teria naturalmente expelido.

Este estudo destaca que a doença em tartarugas marinhas nem sempre tem a mesma aparência em um nível microbiano. Às vezes, parece um colapso da diversidade, onde bactérias prejudiciais assumem o controle de um sistema enfraquecido. Outras vezes, parece uma mudança no tipo de bactérias, onde uma variedade de espécies aparentemente saudável se reorganiza para se adequar a um intestino bloqueado. A capacidade de ver essas diferenças claramente é um grande passo à frente. Ao usar um método que lê o código genético completo das bactérias, os pesquisadores puderam identificar a bactéria específica associada a porcos que métodos mais antigos e curtos teriam perdido. Este nível de detalhe é crucial para entender como as mudanças ambientais, como as inundações, podem introduzir novos organismos no ambiente marinho e como esses organismos interagem com a saúde da vida selvagem.

As descobertas também apontam para a complexa relação entre o ambiente e os animais que nele vivem. A presença de uma bactéria associada a porcos em uma tartaruga marinha sugere que as fronteiras entre a terra e o mar são mais porosas do que se pensava anteriormente, especialmente quando ocorrem eventos climáticos extremos. Embora o estudo envolva apenas três animais, os resultados fornecem uma nova lente para veterinários e conservacionistas. Sugere que observar os tipos específicos de bactérias dentro de uma tartaruga pode ajudar a diagnosticar a natureza de sua doença, distinguindo entre uma infecção geral e um bloqueio específico. Como os pesquisadores observam, isto é apenas o começo da compreensão desses mundos internos, mas oferece um caminho promissor para um melhor cuidado com esses antigos navegantes que enfrentam um planeta em mudança.