Novo Vírus Ligado ao Declínio de Anfíbios
Um vírus recém-descoberto pode aumentar a virulência de um patógeno fúngico prejudicial em anfíbios.
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Tem rolado uma queda significativa nas espécies de Anfíbios ao redor do mundo, e muitos cientistas acham que isso tá ligado a uma infecção fúngica causada por um patógeno chamado Batrachochytrium Dendrobatidis ([BD](/pt/keywords/batrachochytrium-dendrobatidis--kk6dp70)). Essa infecção provoca uma doença conhecida como Quitridiomicose, que afeta principalmente a pele dos anfíbios. A infecção pode causar sérios problemas de saúde e até morte porque bagunça o equilíbrio de sais nos corpos deles.
O Bd é considerado uma ameaça geral para os anfíbios, estando associado ao declínio de mais de 500 espécies. A maioria desses casos tá relacionada a uma linhagem específica de Bd, chamada de Linhagem Panzootica Global (Bd-GPL), que se espalhou rapidinho. Outras linhagens como Bd-BRAZIL e Bd-CAPE são mais restritas em termos geográficos e parecem não causar tanto dano quanto a Bd-GPL. Mesmo com o impacto, não tá muito claro por que o Bd se espalhou tão rápido. Uma teoria é que pode ter escapado dos inimigos naturais, como certos vírus ou fungos que normalmente seguram a população dele. Mas nada desse tipo foi encontrado pro Bd.
Descoberta de um Novo Vírus
Descobertas recentes revelaram um novo vírus associado ao Bd. Esse vírus é um tipo de vírus de DNA chamado de micovírus, e parece que ele infecta principalmente as linhagens menos prejudiciais do Bd. Os micovírus são conhecidos por influenciar como os fungos conseguem crescer e sua capacidade de causar doenças. Um exemplo famoso é o CHV1, que infecta um fungo que causa a doença da castanha e reduz a virulência dele.
O Bd faz parte de um grupo de fungos que se dá bem em ambientes aquáticos e se reproduz usando esporos móveis. Tem pouca informação sobre os micovírus presentes nesses fungos. Buscas passadas por micovírus no Bd geralmente deram resultados negativos. Mas achados recentes indicam que o Bd pode carregar pequenos vírus de DNA relacionados a um grupo conhecido como vírus CRESS.
Prevalência do Vírus no Bd
Pra descobrir o quão comuns são esses vírus CRESS no Bd, os cientistas examinaram sequências de genoma disponíveis publicamente de várias linhagens de Bd. Eles descobriram que várias amostras continham evidências de infecções virais. A maioria dessas linhagens positivas para o vírus estava nas linhagens menos virulentas do Bd. Na verdade, só uma linhagem da Bd-GPL mostrou sinais de infecção viral.
O vírus recém-identificado foi chamado de Batrachochytrium dendrobatidis DNA Virus 1 (BdDV-1). Estudos filogenéticos colocam esse vírus em um grupo de vírus conhecidos por seus genomas circulares. A relação entre o BdDV-1 e o Bd sugere que o vírus foi integrado ao genoma do Bd durante a evolução.
Efeitos do BdDV-1 no Bd
Pra ver se o BdDV-1 afeta o comportamento do Bd, os pesquisadores tentaram criar uma linhagem de Bd sem o vírus pra comparação. Mas eles não conseguiram eliminar o vírus, o que os levou a investigar se o vírus poderia ter se integrado ao genoma do Bd. A sequenciação de genoma de leitura longa revelou que o genoma do BdDV-1 foi encontrado integrado em um local específico do genoma do Bd. Essa integração pode explicar por que as tentativas de remover o vírus não deram certo.
Os pesquisadores usaram sondas fluorescentes pra visualizar tanto o genoma do BdDV-1 quanto um gene de controle. Eles descobriram que o vírus BdDV-1 estava presente em um número significativo de células nas linhagens de Bd infectadas. Isso sugere que o BdDV-1 está integrado dentro do genoma do Bd, que pode ser um dos motivos pelos quais é difícil eliminar o vírus.
Além disso, a sequenciação de mRNA mostrou que os genes do BdDV-1 estavam sendo expressos ativamente, com o gene Rep sendo particularmente ativo. Isso indica que, apesar de estar integrado no genoma do Bd, o vírus ainda tá funcional e consegue influenciar o comportamento do fungo.
Relação entre o Vírus e o Crescimento Fúngico
Os pesquisadores também analisaram como a presença do BdDV-1 afetava o crescimento das linhagens de Bd em condições laboratoriais controladas. Eles perceberam variações no crescimento de diferentes isolados de Bd, alguns com o vírus e outros sem. Curiosamente, embora a presença do BdDV-1 parecesse reduzir a eficiência de crescimento no laboratório, estava associada a uma virulência aumentada em anfíbios infectados.
Pra entender melhor o impacto do BdDV-1, os cientistas realizaram experiências com rãs Dwarf Clawed. Eles dividiram as rãs em grupos e as infectaram com linhagens de Bd positivas ou negativas para o vírus. Os resultados mostraram que as rãs infectadas com linhagens positivas pro vírus tiveram uma taxa de mortalidade maior em comparação com aquelas infectadas com linhagens negativas.
Implicações para a Saúde dos Anfíbios
Esses achados são preocupantes porque indicam que o BdDV-1 pode estar contribuindo pra virulência aumentada do Bd em ambientes naturais. Embora as linhagens de Bd positivas pro vírus tivessem uma carga fúngica menor na hora da morte, elas causaram resultados de infecção mais severos nas rãs. Isso sugere que o BdDV-1 pode impactar não só o crescimento do Bd em condições laboratoriais, mas também sua capacidade de prejudicar os anfíbios em ambientes naturais.
As implicações desses achados são críticas, especialmente considerando a atual queda global dos anfíbios. A interação entre o Bd e o BdDV-1 destaca a dinâmica complexa da doença e a resposta do hospedeiro. Se o BdDV-1 realmente tá aumentando a virulência do Bd, isso pode ter consequências sérias pra populações de anfíbios que já tão ameaçadas por outras pressões ambientais.
Direções Futuras de Pesquisa
A descoberta do BdDV-1 abre novas possibilidades pra pesquisa sobre micovírus e suas interações com fungos na natureza. Como a presença do BdDV-1 parece estar correlacionada a uma virulência aumentada, mais estudos são necessários pra explorar como esses vírus podem estar influenciando a disseminação do Bd e seu impacto na saúde dos anfíbios.
Entender a extensão total dos efeitos do BdDV-1 vai exigir uma exploração mais profunda da relação dele com várias linhagens de Bd e os ecossistemas em que eles existem. Essa pesquisa pode levar a melhores estratégias de manejo e proteção das populações de anfíbios que enfrentam a ameaça da quitridiomicose, possivelmente levando ao desenvolvimento de novos métodos de biocontrole ou manipulação genética.
Em conclusão, a relação entre o Bd e o BdDV-1 enfatiza a necessidade de monitoramento contínuo da saúde dos anfíbios e os fatores que contribuem pro declínio deles. Com a pesquisa em andamento, podemos esperar uma compreensão melhor de como proteger essas espécies vitais em nossos ecossistemas.
Título: Discovery of an endogenous DNA virus in the amphibian killing fungus and its association with pathogen genotype and virulence
Resumo: The Global Panzootic Lineage (GPL) of the pathogenic fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) has caused severe amphibian population declines, yet the drivers underlying the high frequency of GPL in regions of amphibian decline are unclear. Using publicly available Bd genome sequences, we identified multiple non-GPL Bd isolates that contain a circular Rep-encoding single stranded DNA (CRESS)-like virus which we named BdDV-1. We further sequenced and constructed genome assemblies with long read sequences to find that the virus is integrated into the nuclear genome in some strains. Attempts to cure virus positive isolates were unsuccessful, however, phenotypic differences between naturally virus positive and virus negative Bd isolates suggested that BdDV-1 decreases the growth of its host in vitro but increases the virulence of its host in vivo. BdDV-1 is the first described CRESS DNA mycovirus of zoosporic true fungi with a distribution inversely associated with the emergence of the panzootic lineage.
Autores: Jason Eric Stajich, R. Clemons, M. Yacoub, E. Faust, L. F. Toledo, T. S. Jenkinson, T. Carvalho, D. R. Simmons, E. Kalinka, L. K. Fritz-Laylin, T. Y. James
Última atualização: 2024-02-15 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.16.532857
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.16.532857.full.pdf
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