Os hóspedes do hotel Valerie McKenzie só poderiam ser descritos como extraordinariamente de alta manutenção.
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Em primeiro lugar, cada um deles exige unidades de plástico portáteis individuais, que vêm de graça com uma vista de cair o queixo das Montanhas Collegiate Peaks do Colorado. Durante a primeira quinzena de outubro, eles também foram tratados com refeições diárias meticulosamente preparadas, repletas de proteína, um tratamento intensivo de banho probiótico de duas semanas e um esfregaço de pele bi-semanal para análise de microbioma. Infelizmente, as acusações mimadas de McKenzie não foram capazes de expressar sua apreciação pelo tratamento real.
Afinal de contas, o biólogo da Universidade do Colorado, em Boulder, administrava um "hotel-sapo".
O trabalho de campo que McKenzie encerrou em outubro tem o potencial de salvar bilhões de vidas - vidas de anfíbios, certamente, mas possivelmente algumas vidas humanas também. Ela espera que os tratamentos probióticos que ela e sua equipe administraram aos sapos em seus hotéis neste outono ajudem a dar aos futuros sapos uma chance de lutar contra um agente patogênico mortal.
Por décadas, populações de sapos, sapos e salamandras em todo o mundo foram devastadas por um misterioso fungo chamado Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Isso é um problema, porque os anfíbios - 40% dos quais estão em risco de extinção iminente em todo o mundo - são cruciais para ecossistemas saudáveis. A jornalista Elizabeth Kolbert ajudou a trazer essa crise ecológica para a atenção do público em um artigo para a revista The New Yorker em 2009 e, mais tarde, em seu livro The Sixth Extinction, vencedor do Prêmio Pulitzer.
Não é só que esses anfíbios mantenham as populações de insetos em cheque e sirvam como alimento para predadores maiores. Eles também são especialmente sensíveis aos seus ambientes, tornando-os “espécies indicadoras”, ou animais cujas flutuações de saúde e população podem ser usadas para medir perturbações e danos ambientais mais amplos. Como se isso não bastasse, os biólogos também se preocupam com o fato de sapos, rãs e salamandras terem um papel na regulação das populações de mosquitos, que carregam doenças devastadoras do oeste do Nilo ao zika.
E, do ponto de vista comercial, “estamos potencialmente perdendo produtos farmacêuticos”, diz Reid Harris, biólogo e pesquisador de anfíbios de James Madison. Harris está se referindo ao fato de que as secreções de pele de rãs podem algum dia desempenhar um papel nos tratamentos para doenças humanas importantes, como o HIV. “Perder até uma espécie é inaceitável, mas estamos procurando perder 42% das espécies”, diz Harris. Em alguns lugares, acrescenta, o ambiente já está reagindo a extinções de formas imprevistas. "No Panamá houve uma extinção em massa, e agora você vê muito mais algas crescendo em córregos lá", diz ele.
"Hotéis de sapos" para sapos tratados e de controle. (Valerie McKenzie) O trabalho de McKenzie se baseia na pesquisa que Harris iniciou há quase uma década. Em 2008, seu laboratório descobriu que o J. lividum, uma bactéria encontrada naturalmente na pele de muitas espécies de sapos e sapos, tinha efeitos úteis na luta contra fungos. Parecia adiar o Bd por tempo suficiente para que o sistema imunológico de rãs entrasse em ação e terminasse o trabalho.
Harris primeiro se viu atraído por J. lividum depois de vê-lo virar uma cor roxa quando estava no laboratório, quando trabalhava com o químico orgânico Kevin PC Minbiole, agora na Universidade de Villanova. “Sempre que uma colônia produz uma cor, chama a atenção de Kevin”, diz Harris. Ele queria descobrir o mecanismo por trás da mudança de cor.
Como se viu, o metabólito que produziu essa mudança de tonalidade foi fundamental: enquanto todos os sapos que ele observava tinham algum J. lividum neles, apenas os que foram banhados em uma solução de J. lividum tinham o metabólito neles— e esses foram os que sobreviveram à exposição ao Bd. Todos, exceto um sapo no grupo controle morreram.
Em 2010, Harris esteve envolvido em um ensaio de campo com J. lividium que foi além. Depois que Reid cultivou uma linhagem de bactérias nativas das rãs de patas amarelas da Califórnia, o biólogo Vance Vredenburg, da San Francisco State University, aplicou o tratamento usando recipientes de plástico. Os sapos tratados com as bactérias foram os únicos que sobreviveram um ano. Mas no segundo ano, a truta comeu toda a população. (A truta foi jogada na água para a pesca recreativa.) Vredenburg nunca publicou os resultados.
Os hotéis sapo de McKenzie - um projeto que sua equipe apelidou de “Purple Rain” (chuva roxa) em memória de Prince e em homenagem à cor da bactéria - envolveu o banho de 150 sapos boreais silvestres em uma solução probiótica J. lividum também. Ela começou isolando uma linhagem nativa das bactérias e demonstrando que tinha um efeito protetor. O componente nativo foi fundamental: “Não queremos pegar um micróbio de outra parte do mundo e apresentá-lo”, explica ela.
Em um artigo publicado em setembro, McKenzie, Harris e vários outros pesquisadores demonstraram que o tratamento de sapos boreais em cativeiro com J. lividum não mostrou efeitos adversos à saúde e aumentou em 40% a probabilidade de sobreviver à exposição a Bd. O documento enfatizava a importância de manter uma diversidade saudável de microbiomas em populações de animais em cativeiros - especialmente porque ainda não entendemos a miríade de papéis relacionados à saúde que essas bactérias desempenham.
Inicialmente, a equipe de McKenzie planejava tratar os sapos criados em cativeiro e soltá-los na natureza, mas uma onda de frio matou aquele grupo de sapos. O estado do Colorado pediu à equipe de McKenzie que trabalhasse com uma população selvagem de sapos metamorfoseados. "Eles estavam se sentindo bastante desesperados", diz McKenzie. “Na área de Collegiate Peaks, os sapos boreais estavam prósperos e não infectados até vários anos atrás, quando os biólogos estaduais começaram a detectar Bd nesses locais.” Sapos boreais foram ameaçados no Colorado em 1993.
Sapos metamórficos de Brown's Creek, após tratamento e amostragem, pouco antes de serem liberados de volta ao pântano. (Stephanie Shively) O laboratório de McKenzie ainda está esperando para receber de volta os dados que lhes dirão se J. lividum ficou nos sapos de seus hotéis-sapo. Ela espera que as bactérias tenham ficado presas por pelo menos duas semanas. “Os sapos podem se infectar como girinos, mas o Bd tende a permanecer em suas partes da boca”, diz McKenzie. “Ele se espalha durante a metamorfose. E durante a metamorfose, os sapos estão em congregações gigantescas, portanto, se houver um indivíduo infectado, a infecção pode se espalhar rapidamente ”.
Ela acrescenta que “se há uma epidemia durante a metamorfose, ela acaba com 90% dos indivíduos”. Nesses casos, os adultos mais jovens morrem antes mesmo de botar ovos. Sua equipe não terá uma noção da taxa de sobrevivência dentro do grupo de tratamento porque eles não marcaram os sapos que experimentaram para a recaptura (havia muito poucos para tornar essa possibilidade provável). Mas se algum sapo sobreviver na primavera, será um enorme sucesso.
O próximo passo seria tratar várias centenas ou mesmo milhares de sapos, diz McKenzie, e marcar os pontos de recaptura para determinar melhor a eficácia dos tratamentos de J. lividum na proteção dos sapos.
Enquanto os tratamentos de J. lividum se mostraram promissores para sapos boreais e sapos de patas amarelas, eles não são uma bala mágica. Por exemplo, eles podem não ajudar todos os tipos de rãs, diz Matt Becker, pesquisador de sapos do Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker diz que não viu sucesso em tratar rãs de ouro cativas do Panamá com as bactérias. "As bactérias roxas não querem ficar em sua pele", diz ele.
Existe também o problema do lançamento. "Cada sapo em seu próprio recipiente Tupperware, isso não vai realmente funcionar", diz Harris. Em vez disso, ele diz que os cientistas poderão um dia transmitir J. lividum ou outros tratamentos probióticos através de fontes de água ou inoculando o tratamento no solo. "Você pode imaginar cenários em que você aumenta o ambiente", diz ele.
“Quando chegamos a populações onde restam apenas algumas fortalezas e fazemos tratamentos direcionados, eles podem ter uma chance de persistir” ou pelo menos sobreviver mais algumas gerações, diz McKenzie. “Isso pode dar a eles uma chance de continuar evoluindo e se adaptar ao patógeno.” Em outras palavras, o objetivo final não é sustentar as populações de anfíbios indefinidamente - mas ganhar tempo.
