Estação após estação, ano após ano, os micróbios intestinais das aves continuam mudando

Aves que colidem com janelas durante a migração deixam para trás um presente inesperado: seu cocô, que pode revelar seus microbiomas.

Colisões de janelas resultam em milhões de mortes de aves anualmente em áreas urbanas, levando cientistas e voluntários a coletar as aves mortas para estudar e reabilitar as feridas. Os corpos dessas aves oferecem informações científicas valiosas, principalmente quando examinados ao longo de vários anos.

Um estudo recente publicado na revista Molecular Ecology utilizou sequenciamento de DNA e excrementos de pássaros para investigar a complexa relação entre pássaros e micróbios que residem em seus sistemas digestivos, que difere significativamente dos microbiomas dos mamíferos.

“Nos humanos, o microbioma intestinal – a coleção de bactérias, fungos e outros micróbios que vivem em nosso trato digestivo – é incrivelmente importante para nossa saúde geral e pode até influenciar nosso comportamento”, explica Heather Skeen, pesquisadora associada do Field Museum. que completou seu PhD através do Field and the University of Chicago.

“Mas os cientistas ainda estão tentando descobrir o papel significativo que o microbioma tem nas aves”.

A pesquisa revelou que várias espécies de mamíferos possuem um conjunto único de micróbios intestinais que auxiliam na digestão e oferecem proteção contra doenças. Análises de DNA demonstraram que essas associações podem ter persistido por milhões de anos, à medida que diferentes mamíferos coevoluíram ao lado de seus microbiomas em uma simbiose mutuamente benéfica. No entanto, cientistas como Skeen descobriram que os microbiomas aviários parecem funcionar de maneira diferente, sugerindo que regulamentos distintos regem os microbiomas das aves.

“Os microbiomas intestinais das aves não parecem estar tão intimamente ligados às espécies hospedeiras, por isso queremos saber o que os influencia”, acrescenta Skeen. “O objetivo deste estudo foi ver se os microbiomas das aves são consistentes ou se mudam em curtos períodos de tempo”.

Para obter um tamanho de amostra considerável, Skeen concentrou-se em quatro espécies predominantes de sapinhos entre as numerosas aves que chegam ao Field Museum após colisões com edifícios de Chicago. O pesquisador extraiu o conteúdo intestinal desses tordos diretamente para analisar seus microbiomas intestinais.

Isso envolvia fazer uma pequena incisão no abdômen e espremer o conteúdo. Ao longo de três anos, Skeen coletou amostras de 747 aves, incluindo aquelas de Michigan, Minnesota e Manitoba, onde os tordos se reproduzem durante o verão. Os excrementos das aves foram transferidos para cartões de papel filtro especializados que preservam o DNA e enviados para análise de classificação de bactérias.

“A análise do DNA bacteriano presente no cocô nos permitiu determinar exatamente quais tipos de bactérias estavam presentes”, acrescenta Skeen. “Acontece que havia cerca de 27.000 tipos diferentes de bactérias presentes.”

Skeen e sua equipe analisaram a composição bacteriana na amostra de 747 aves para identificar quaisquer padrões. Ao contrário dos mamíferos, eles não encontraram um perfil microbiano único para cada espécie de ave. Em vez disso, a associação mais aparente entre as aves e seus microbiomas foi cronológica. Os micróbios intestinais das aves mudaram de estação para estação e de ano para ano, conforme evidenciado por variações significativas na composição bacteriana ao longo do tempo.

Skeen observa que esses resultados foram inesperados e sugere que os microbiomas das aves provavelmente são mais influenciados por seus arredores do que por uma relação inata e estável, como visto na maioria dos mamíferos.

“A pesquisa de Heather está impressionando as pessoas sobre o que é ou não um microbioma”, comenta Shannon Hackett, curadora associada de pássaros no Field e coautora do artigo. “Como as aves têm sistemas imunológicos funcionais, se seus microbiomas mudam tanto em apenas alguns meses? É difícil tecer isso em uma teoria consistente sobre como eles digerem alimentos, como eles rejeitam parasitas, todas as coisas que pensamos no microbioma fazendo em humanos. Como isso funciona?”

De acordo com Hackett, a pesquisa também destaca a importância das coleções de museus. Dave Willard, co-autor do estudo e gerente emérito das coleções do Field, começou a coletar pássaros que morreram em colisões com prédios em Chicago há cerca de quarenta anos.

“Na época, as pessoas diziam: ‘Que diabos você está fazendo?’ Mas o fato de ele estar fazendo isso há quarenta anos significa que temos uma oportunidade única de estudar pássaros em períodos bastante curtos de tempo. Temos mais de 100.000 aves mortas na janela neste momento, é um recurso incrivelmente rico”, acrescenta Hackett. “E à medida que a tecnologia evolui e novos cientistas como Heather surgem, ampliamos o que podemos fazer com esses recursos.”

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