Alimentación mundial: descifrado el ataque de un parásito al arroz
Un microorganismo lleva a la planta alimenticia más importante del mundo a la autodestrucción celular con una aspirina falsa
El arroz es el alimento básico de aproximadamente la mitad de la población mundial. Sin embargo, cada año una enfermedad fúngica -el añublo del arroz- destruye cosechas que podrían alimentar a 60 millones de personas. Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han descifrado cómo este patógeno burla las defensas de las plantas de arroz. Los resultados abren nuevas posibilidades para hacer el arroz más resistente, con implicaciones directas para la seguridad alimentaria mundial.
El hongo del añublo del arroz se encuentra en más de 85 países de todo el mundo. No sólo ataca al arroz, sino también a otros cereales. Una infestación se propaga rápidamente: En pocos días aparecen grandes extensiones de hojas muertas y la planta apenas produce granos. En Asia y Sudamérica, el añublo del arroz amenaza la seguridad alimentaria tanto como el mildiu en los cereales o el tizón de la patata en Europa.
Muerte celular kamikaze: cómo el hongo engaña al sistema inmunitario de la planta
El equipo del KIT investigó cómo el hongo engaña a las defensas naturales de la planta. Las plantas no tienen anticuerpos como los seres humanos, sino un sistema inmunitario propio muy eficaz. Un componente central de este sistema es una sustancia llamada ácido salicílico, precursor natural de la aspirina. Si una célula vegetal es atacada, el ácido salicílico pone en marcha un programa de emergencia: La célula muere de forma selectiva, arrastrando al patógeno a la muerte y protegiendo así a las células vecinas.
Cuando la defensa se convierte en una trampa mortal
El hongo del arroz utiliza este mecanismo kamikaze. Produce una sustancia llamada piriculol, químicamente similar al ácido salicílico. "El hongo envía a la planta una falsa señal de alarma", explica el profesor Peter Nick, del Instituto Botánico del KIT. "La planta reacciona con pánico, desconecta importantes reacciones de defensa y activa la muerte celular autodestructiva antes incluso de que el hongo invada". Se lo puede imaginar así: "El hongo administra una especie de falsa aspirina a la planta. Activa el programa de defensa autodestructiva de las células, pero sin el efecto protector real".
El hongo se beneficia doblemente
El hongo del arroz se beneficia doblemente de la autodestrucción prematura de las células de la planta: El tejido muerto le sirve de fuente de energía. Al mismo tiempo, la señal de falsa alarma suprime precisamente los mecanismos que normalmente convertirían la muerte celular en una reacción protectora eficaz. Los nutrientes quedan a libre disposición del parásito, mientras que la respuesta inmunitaria de la planta queda bloqueada.
Más variedades de arroz "fresco" en el futuro en lugar de una reacción de pánico fatal
Los investigadores también descubrieron: "Hay variedades de arroz que reaccionan de forma menos violenta al ataque - se mantienen frías, por así decirlo", dice Peter Nick. Estas plantas permanecen controladas y pueden contener al parásito aprovechado. "Por tanto, se podría socavar el mecanismo kamikaze neutralizando la señal de pánico". Las variedades con esta capacidad podrían criarse específicamente o cultivarse cada vez más, sugiere Nick.
Importancia para la seguridad alimentaria
El estudio proporciona una base importante para combatir mejor el añublo del arroz en el futuro, no sólo con fungicidas, sino también mediante un conocimiento más profundo de las defensas de las plantas. Las regiones en las que el arroz es vital para la supervivencia de la población serán las más beneficiadas.
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