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.
Publicado
el 30 abril 2015
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Jorgelina Ottado y Natalia Gottig
Por Antonio Capriotti
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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