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Ciencia y Tecnología

En defensa de los cítricos

La cancrosis es una enfermedad que ataca a estos árboles. En el Laboratorio de Interacciones Plantas-Microorganismos del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario buscan aportar conocimiento y soluciones al problema sanitario y económico.


Dos regiones del país, el NOA y el NEA, son las principales productoras de cítricos y buena parte de los ingresos de ambas depende de su explotación. El 50 por ciento de su producción se vuelca al consumo interno, mientras que el restante 50 se exporta, sobre todo a la Comunidad Económica Europea. La cancrosis es una enfermedad que afecta a las plantas de citrus, provocada por una bacteria, Xanthomonas axonopodis patovar (pv.) citri (Xac). En nuestro país se considera a la cancrosis endémica desde 1970, afectando, principalmente, a la región del NEA.

Una vez afectada la planta se carece de cura, por lo cual el trabajo que se requiere es de prevención y cuidado, mientras se vuelcan esfuerzos a la investigación de los mecanismos biomoleculares de plantas y bacterias.

La planta, por ser un organismo fijo, desarrolla su estrategia de defensa para adaptarse al ambiente y de esa manera, en su lucha por la sobrevida, activa mecanismos que le sirven para defenderse del estrés ambiental, provocado tanto por factores abióticos, propios del espacio físico en el cual habitan los seres vivos, como el agua, la temperatura, la luz, el suelo, la humedad, el aire; como por factores bióticos, organismos vivos como, entre otros, las bacterias; y por la combinación de ambos.

Favorecida por el viento y las lluvias, la bacteria (Xac), se disemina y comienza a poblar las hojas de las plantas hasta el momento oportuno de penetrar en las mismas, a través de los escotomas, pequeños poros de las hojas y multiplicarse, colonizar la planta y enfermarla.

Una vez infectado el tejido vegetal y por la presión de la multiplicación de la bacteria, ésta rompe el tejido vegetal, migra hacia otros tejidos de la planta y hacia otras plantas cuando encuentra condiciones ambientales que favorezcan este desplazamiento; el viento y las lluvias son condiciones que les permiten a las bacterias encontrar nuevos huéspedes.

Además, una vez infectada la planta no tiene cura. Por eso es tan importante prevenir que las plantas se infecten, usando compuestos antibacterianos a base de cobre. Dos cuestiones importantes son: que hay bacterias que rápidamente desarrollan resistencia al cobre y que éste es tóxico para la salud humana. Además, todavía no se conocen plantas de citrus que desarrollen resistencia a la enfermedad. Lo que se hace para evitar la propagación de la bacteria de una planta infectada a una sana, es utilizar cortinas rompe-vientos, compuestas por plantas a modo de barreras. Si un lote se infecta no queda más alternativas que incinerarlo.

El Senasa y el Inta elaboraron un protocolo de tratamiento preventivo para evitar la enfermedad de las plantas, que incluye podas regulares, la utilización de cortinas rompevientos, compuesta por hileras de árboles, y el tratamiento con químicos a base de cobre, los que se han revelado insuficientes.

El Laboratorio de Interacciones Plantas-Microorganismos del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, Conicet-UNR) viene trabajando en líneas de investigación básica en la búsqueda de aportar conocimiento y posibles soluciones a este flagelo.

En un trabajo reciente, publicado en el Journal of Experimental Botany, con la colaboración de investigadores de los institutos Max Planck de Alemania y Kaust de Arabia Saudita, este equipo de trabajo develó un nuevo mecanismo que utiliza la Xanthomonas para sobrevivir sobre la superficie de la hoja.

El Ciudadano tomó contacto con dos de las integrantes de este equipo de trabajo, Jorgelina Ottado y Natalia Gottig: “En el grupo de trabajo estamos estudiando los mecanismos moleculares que usa la bacteria para infectar a la planta. A qué proteínas recurre para iniciar la infección y poder sobrevivir en la planta; y, por otro lado, las moléculas que utiliza la planta para defenderse de la agresión. Nuestra investigación es a nivel molecular, es decir básico, y abrimos distintas líneas, en este caso particular. Lo último que hicimos fue estudiar una molécula que produce la bacteria y que es un smoprotector disacárido llamado trealosa y que protege a la bacteria del estrés ambiental, estrés salino, estrés por sequía, estrés por calor y radiación ultravioleta. Produciendo trealosa, la bacteria se asegura su sobrevida sobre la superficie de la hoja”, manifiestan las investigadoras.

—¿Quiere decir que si se logra impedir a la bacteria la producción de trealosa ésta pierde virulencia?

—Lo que nosotros hicimos es una mutante de la bacteria que no produce trealosa, y al no poder producirla está más expuesta a los diferentes estreses y sobrevive menos tiempo sobre la hoja y por tal motivo infecta menos. Nos preguntamos para qué le sirve la trealosa a la bacteria. La bacteria sin trealosa sigue infectando a la planta, lo que ocurre que ante condiciones ambientales desfavorables sucumbe más rápidamente ya que no puede sobrevivir. Hay un grupo mayor de bacterias que muere antes y por lo tanto, la planta se infecta menos”, afirma Jorgelina Ottado.

Natalia Gottig, a su vez, complementa: “Lo que nosotros hacemos es tratar de estudiar qué es lo que pasa dentro de la planta con estas bacterias incapaces de producir trealosa y su interacción con la planta; lo cual es probable que nos lleve a vislumbrar algún mecanismo por el cual la planta pueda llegar a ser más resistente a la bacteria. Debemos tener en cuenta que las plantas no producen anticuerpos como producimos los humanos y los mamíferos. Aunque sí podemos intervenir para que las plantas aumenten la expresión de algunos genes para la producción de peróxidos que son tóxicos para la bacteria y de ese modo limitar el crecimiento de los patógenos”.

Jorgelina Ottado, quien lidera al equipo de trabajo, aclara: “Nuestros estudios son básicos; desde los mismos tratamos de encontrar la mejor estrategia para conocer cómo se maneja la enfermedad y eventualmente tratar a los cítricos para que sean más resistentes a la posible colonización de agentes patógenos”.

—¿Quiere decir que el próximo paso de ustedes sería trabajar con la planta para que aumente su defensa a la agresión de la bacteria?

—Sí. Si bien es difícil obtener plantas de citrus transgénicas y es algo que no tenemos a punto en el laboratorio, es una posibilidad que estamos evaluando. Estamos trabajando. Buscamos cuál es el camino más corto para obtener una planta transgénica de citrus más resistente. El metabolismo de la trealosa fue uno de los caminos que emprendimos y que aparece como prometedor. Pero seguimos avanzando en otras ideas, en busca de mayor eficiencia. Acabamos de acceder a un estudio donde se ha demostrado que una planta transgénica con las defensas aumentadas logra buenos rendimientos, pese a ese mayor gasto de energía, destinado a defenderse. Esto nos motiva a pensar en plantas que, aun teniendo sus defensas encendidas, pueden con eficiencia, mantener sus niveles de producción de semillas.

—¿Se puede pensar que la treolasa puede ser una aliada de la planta, también?

—Nosotros vimos que, por un lado, la trealosa le sirve a la bacteria para reducir el efecto de los diferentes estreses y sobrevivir más, e hicimos una mutante que no puede producir trealosa; por otro lado estudiamos cómo la planta responde a este disacárido que la bacteria está produciendo todo el tiempo. Lo novedoso que vimos es que las plantas de cítricos reconocen este azúcar y eso hace que se aumenten el mecanismo de defensa, al aumentar la expresión de genes específicos de defensa, lo que hace que se produzca peróxido en el tejido vegetal que limita el crecimiento del patógeno. Si la trealosa fuera un elemento económico, cosa que no lo es, podríamos rociar a las plantas con trealosa con lo cual las plantas se volverían más resistentes al patógeno y evitar ser invadidas por ellos”, interviene Ottado.

Natalia Gottig, sintetiza: “A nivel de laboratorio, y para darnos una idea más clara nosotros a una planta de naranja le pulverizamos una hoja con trealosa y le inyectamos el patógeno, éste infecta menos. Pero estamos en presencia de un remedio caro. Por eso pensamos que puede ser más efectivo modificar genéticamente la planta para que cuando se encuentre expuesta a la bacteria, ella genere la trealosa que será la barrera para la proliferación del agente patógeno”.

Todo trabajo de investigación abre siempre nuevas vías de conocimiento, se multiplica, abriendo un abanico de posibilidades. Nuevas hipótesis que pueden llevar a un nuevo conocimiento o a un fracaso, para el cual se debe estar preparado.

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