Nos últimos 30 anos, a urbanização aumentou ao longo da lagoa do rio Indian, que se estende por cerca de 250 quilômetros na costa leste da Flórida. Como resultado, a qualidade da água se deteriorou e há perda generalizada de ervas marinhas e proliferação persistente de algas nocivas, que ameaçam a ecologia, saúde humana e animal marinho, como peixes-boi.

Neste sistema valioso e vulnerável, dois tipos de proliferação tóxica levantam preocupações significativas:Microcystis aeruginosa (alga verde-azulada conhecida por produzir toxina de microcistina) e Pyrodinium bahamense, que produzem uma neurotoxina chamada saxitoxina. Saxitoxina causa envenenamento paralítico de moluscos, que causou dezenas de envenenamentos fatais e não fatais em todo o mundo.

Os efeitos específicos para a saúde devido às concentrações de toxinas nas águas superficiais do Indian River Lagoon não são totalmente compreendidos. Pesquisadores do Harbor Branch Oceanographic Institute da Florida Atlantic University, em colaboração com o St. Johns River Water Management District, coletaram amostras de água de superfície durante as estações chuvosa e seca de 2018 e avaliaram a dinâmica das microcistinas e saxitoxina na lagoa usando uma abordagem multivariada.

A equipe de cientistas avaliou a toxicidade dos extratos orgânicos das amostras de água de seis segmentos da Lagoa do Rio Indiano:Lagoa do Rio Banana, Lagoa do Mosquito, Lagoa do Rio do Norte da Índia, Lagoa Central do Rio Indiano, Lagoa do Rio do Sul da Índia e o Estuário de St. Lucie. Eles avaliaram as amostras de água contra um painel de linhas de células de mamíferos e caracterizaram a composição das comunidades de microorganismos e suas correlações com as concentrações de toxinas. Eles analisaram as amostras para determinar associações entre toxinas e temperatura, salinidade, pH, saturação de oxigênio, concentrações de nutrientes dissolvidos e clorofila-a, bem como a presença de genes biossintéticos para toxinas, abundância relativa de espécies planctônicas, e composição da comunidade microbiana.

Resultados do estudo, publicado no jornal Algas Prejudiciais , mostraram que as concentrações de ambas as toxinas eram geralmente maiores durante a estação chuvosa, destacando a conexão entre a precipitação (por exemplo, por meio de cargas de nutrientes), número de células, e toxinas. Os dados sugerem que as microcistinas estavam presentes apenas em condições ambientais específicas e que a saxitoxina, mesmo quando detectado, estava presente em concentrações insuficientes para afetar essas linhas celulares.

As concentrações de microcistinas foram maiores no Estuário de St. Lucie, enquanto a saxitoxina foi elevada no Northern Indian River Lagoon e no Banana River Lagoon. A citotoxicidade relacionada à presença de microcistinas foi observada no Estuário de St. Lucie durante a estação chuvosa. Não foram identificados padrões significativos entre citotoxicidade e saxitoxina. A toxicidade para as linhas celulares causada por microcistinas foi observada apenas no segmento do Estuário de St. Lucie durante a estação chuvosa. Nenhuma citotoxicidade significativa foi induzida pela saxitoxina.

"Nossas descobertas sugerem que os efeitos potenciais dessas toxinas na saúde humana podem existir apenas quando uma flor está ativa. Com essas informações, esforços futuros devem expandir as avaliações para compreender os efeitos potenciais das toxinas na saúde humana, "disse Abdiel E. Laureano-Rosario, Ph.D., autor principal e pesquisador sênior, Centro de Saúde Costeira e Humana da Flórida (CCHH) em FAU Harbor Branch. "Por exemplo, como as toxinas produzidas pela proliferação de algas variam no espaço e no tempo, pesquisas futuras devem se concentrar no monitoramento mais frequente e de longo prazo de toxinas da proliferação de algas nocivas e sua toxicidade associada, incluindo efeitos na dinâmica do ecossistema e na saúde humana. "

Por amostragem de períodos de floração e não floração, este estudo fornece uma compreensão da linha de base inicial da variabilidade espaço-temporal nas concentrações de toxinas no Indian River Lagoon e insights sobre as relações com o componente vivo e os elementos não físicos e químicos no ecossistema.

"Nossos resultados destacam os papéis sinérgicos que os parâmetros ambientais e biológicos desempenham na influência da dinâmica da produção de toxinas por algas prejudiciais na Lagoa do Rio Indiano, "disse Laureano-Rosario." Porque a lagoa cobre latitudes subtropicais, os resultados do nosso estudo podem servir de referência para regiões com climas semelhantes e florações produtoras de toxinas. "

Eventos como o florescimento de algas nocivas e a produção de toxinas provavelmente continuarão a aumentar na Indian River Lagoon e globalmente devido ao crescimento populacional e outros fenômenos naturais devido ao aumento da precipitação e furacões.