Cómo un tratamiento microbiano logró que unos corales resistieran el calor extremo

Un tratamiento con bacterias vivas o con sus versiones inactivadas logró mantener sanos a corales sometidos a una ola de calor marina real, en un experimento de campo realizado en el Mar Rojo que representa la primera prueba de este tipo de terapia microbiana fuera del laboratorio. El estudio, publicado en la revista Cell Reports, fue liderado por Erika Santoro, investigadora postdoctoral en la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST), en Arabia Saudita.

“Queremos un futuro con arrecifes de coral”, afirmó Santoro. “Necesitamos comprender urgentemente tanto los mecanismos naturales que permiten a algunos corales tolerar el calor como la manera de potenciar esos mecanismos de forma segura”, agregó la investigadora, coautora principal del trabajo junto a Raquel S. Peixoto, también de KAUST.

El experimento se realizó durante una ola de calor real en el mar

El equipo trató colonias de la especie Acropora cf. valida en el centro del Mar Rojo durante el verano de 2022, en pleno episodio de calor marino que provocaba blanqueamiento visible en los corales. A lo largo de 15 días, la temperatura promedio diaria del agua osciló entre 30,9 °C y 31,9 °C (87,6 °F y 89,5 °F), condiciones de estrés térmico suficientes para deteriorar la salud de las colonias no tratadas.

Los investigadores aislaron cepas bacterianas beneficiosas obtenidas de corales sanos del propio Mar Rojo y elaboraron dos combinaciones probióticas, identificadas como BMC1 y BMC2, junto con sus versiones postbióticas correspondientes, denominadas D_BMC1 y D_BMC2.

Los probióticos son conjuntos de microorganismos vivos que pueden aplicarse sobre corales estresados, mientras que los postbióticos son esos mismos probióticos inactivados mediante calor, junto con sus componentes bioactivos. Un total de 25 colonias que mostraban signos de blanqueamiento fueron divididas en grupos de cinco para recibir cada tratamiento o un placebo.

Los corales tratados mantuvieron su eficiencia fotosintética

La salud de los corales se evaluó a través de dos indicadores: su coloración —los tonos blancos o decolorados delatan mala salud— y la eficiencia fotosintética de las algas que habitan en sus tejidos, medida mediante un parámetro conocido como Fv/Fm.

Tras los 15 días de tratamiento, tanto la combinación probiótica BMC1 como su versión postbiótica D_BMC2 lograron mantener estable esa eficiencia fotosintética, mientras que los corales tratados con placebo mostraron una caída significativa atribuible al estrés térmico continuo.

“Cuando una idea innovadora como esta funciona de verdad, sobre todo en condiciones reales, nos llevamos una grata sorpresa”, señaló Santoro en el comunicado de prensa compartido por la universidad y recogido por Phys.org. “Lo más interesante es que este estudio abre una nueva vía para las terapias microbianas con corales”, agregó la investigadora.

Los postbióticos abren una alternativa más práctica para escalar el tratamiento

Uno de los objetivos centrales del estudio era determinar si las versiones inactivadas podían igualar el efecto de los probióticos vivos, una pregunta con implicaciones prácticas directas. “La posibilidad de utilizar postbióticos resulta especialmente prometedora si pensamos en la ampliación de las terapias microbianas”, explicó Santoro.

“Las formulaciones microbianas inactivadas podrían ofrecer ventajas prácticas, como una mayor vida útil, un almacenamiento y transporte más sencillos y una reducción de los costes de producción”, agregó, en referencia al desafío logístico que implicaría distribuir microorganismos vivos a gran escala en programas de restauración de arrecifes.

El análisis genético mediante secuenciación del gen 16S ARNr reveló que ambos tipos de tratamiento reestructuraron el perfil microbiano de los corales, aunque de maneras distintas según la combinación aplicada. Los corales tratados con probióticos vivos mostraron un enriquecimiento de géneros bacterianos potencialmente beneficiosos, entre ellos Terasakiispira y Pseudoalteromonas. En los corales tratados con la versión postbiótica D_BMC2, en cambio, se observó específicamente un aumento en cepas del género Cobetia, un tipo de bacteria conocido por ayudar a los corales a tolerar el estrés térmico.

Los análisis metabólicos complementarios, realizados mediante resonancia magnética nuclear, identificaron 21 metabolitos distintos y confirmaron que los perfiles metabólicos de los corales, inicialmente similares entre todos los grupos, se diferenciaron de manera marcada después del tratamiento según el tipo de consorcio microbiano recibido.

Entre los compuestos identificados, el DMSP —un metabolito con función protectora frente al estrés oxidativo— apareció asociado de forma recurrente a las bacterias beneficiosas del género Pseudoalteromonas, reforzando hallazgos previos sobre su papel en la interacción entre el coral y su microbioma.

Santoro remarcó que todavía resta comprender en profundidad los mecanismos exactos detrás de estos resultados, en particular en el caso de los postbióticos, cuyo modo de acción resulta menos estudiado que el de los probióticos vivos. La investigadora fue clara respecto al alcance real de esta herramienta frente a la crisis climática que amenaza a los arrecifes, que albergan al menos una cuarta parte de la vida marina del planeta.

“Consideramos que enfoques como los probióticos y los postbióticos son herramientas adicionales que podrían ayudar a mejorar la resiliencia de los corales y apoyar los esfuerzos de restauración, mientras que acciones más amplias abordan las causas del cambio climático”, concluyó Santoro.