Control Biológico contra las Enfermedades de las Plantas: Guerras dentro del Suelo

De igual forma que una microflora intestinal sana y diversa nos defiende de sufrir enfermedades causadas por la ingesta de agua y/o alimentos en mal estado, la rizosfera de las plantas cumple la misma función. Cuando utilizamos antibióticos, dañamos a las primeras, y aunque erradiquemos la enfermedad, nuestro organismo queda más expuesto (generalmente de forma temporal, aunque..) a sufrir los ataques de otros patógenos. Lo mismo ocurre con los pesticidas, plaguicidas, etc.  Si se estudiaran en profundidad ambos ecosistemas (intestinal y suelo) podríamos conocer que conjunto de especies y sus densidades de poblaciones nos ayudan a que los organismos afectados pueden eludir enfermedades. Actualmente, ciertos tipos de alimentos “dicen” servir para esta causa. Personalmente albergo dudas, por cuanto solo suelen atesorar una especie. Hoy veremos un ejemplo en el que analizando una guerra entre especies ajenas a una enfermedad  concreta que afecta a un determinado cultivo, es posible encontrar la solución con vistas a evitar la plaga. Del mismo modo, el problema fitopatológico, nos recuerda a otros de salud pública. Por ejemplo, una infección (y/o su tratamiento) que debilita nuestro sistema inmunológico, ayuda a que otros organismos infecciosos nos ataquen, pudiéndonos causar incluso la muerte. Todo ello se agrava por la ya reiterada creciente resistencia a los antibióticos de muchos patógenos  (ver el caso de las enfermedades nosocomiales o intraospitalarias)

  Colonización de la biosfera por Pseudomonas fluorescens F113. Fuente: Blog Microambiente

Colonización de la biosfera por Pseudomonas fluorescens F113 Fuente: Blog Microambiente

 

Durante el primer año de mi carrera investigadora, colaborando con el nematólogo, agroecólogo y fitopatólogo Antonio Bello, me ofrecieron una modesta beca para estudiar en La Rioja los las poblaciones de unos nematodos que causan graves plagas en los cultivos de patatas. Tras ella vinieron ya otras becas ministeriales más sustanciosas (aunque los jóvenes investigadores actuales las considerarían inadmisibles). Observamos que numerosos cultivos estaban seriamente infectados (poblaciones muy altas del nematodo parásito). Sin embargo, meses después, la prensa informaba que la cosecha de aquél año había sido excepcional, debido a las abundantes lluvias. Antonio no se extraño, comenzando a adiestrarme sobre los intríngulis de la fitopatología.

Una planta vigorosa, con suficiente agua y nutrientes y un sistema radicular saludable, puede llegar a soportar parasitismos (sin padecer un descenso de productividad) que diezmarían a otras que crecieran en condiciones ambientales menos favorables. Lo mismo les ocurre a los seres humanos. No hay diferencias. Pero a lo que vamos.

La lucha biológica contra las enfermedades de las plantas ya era, por aquel entonces (finales de los años 80 del siglo pasado), un tópico de moda. Empero se requieren análisis y conocimientos muy profundos acerca de la ecología del suelo para poder progresar en el tema, cuestión que jamás ha sido considerada una prioridad, por lo que no se han otorgado subvenciones gubernamentales de consideración en la materia. Mejor matar las plagas a cañonazos con plaguicidas. Si, esos que han terminado por contaminar tierras, mares y aire, afectando también a la salud de los ciudadanos. Verdad?. ¡Así nos va! Resulta curioso que, en aquellos años la fitopatología estuviera más avanzada en este tipo de “lucha médica” contra las enfermedades patogénicas, etc. que las biomédicas en situaciones similares. Sin embargo, por las causas aludidas, no se ha avanzado mucho en más de treinta años. Por aquél entonces se hablaba del análisis del sistema huésped-parásito o “patosistema”.

Utilizando el hilo argumental que nos ofrece la noticia de ARS, imaginaros que conociéramos con mucha mayor profundidad el ecosistema suelo. No se trata ni tan siquiera de atacar directamente al patógeno con el auxilio de un depredador concreto, aspecto al que erroneamente suele hacerse sinónimo el biocontrol. Simplemente, podría tratarse la infección manejando adecuadamente otros elementos (incluso non tienen porqué ser organismos vivos) del ecosistema de la rizosfera, de tal modo que protegiera la planta de ser infectada. Mediante esta vía, se evitaría el uso de antibióticos o plaguicidas (según sea el caso), que a la larga tanto daño causan al hombre y la biosfera. Un ejemplo palmario del incalculable valor de la ciencia básica.      

Uno podría pensar que vista la catástrofe generada por tal miope política, comenzaría a investigarse más en la estructura y dinámica de los ecosistemas edáficos. Pero no ha sido así. ¿Razón? Los “toca genes” entraron en la batalla con pujanza, y las multinacionales de la agroindustria se frotaron las manos. Aun ahora, sin un suelo se saliniza, por ejemplo, resulta más barato y sexy tocar los genes a las plantas, con vistas a que toleren la salinidad, que desalinizar el suelo que hemos generado con nuestras prácticas (hablamos de los transgénicos, que también contaminan). Adaptamos nuestras demandas al problema, dejando a este último incólume. No obstante, con frecuencia, lo barato termina siendo caro. No dudo que el tiempo me dará la razón.

Hoy os ofrecemos pues un ejemplo que nos ha proporcionado el Noticiero ARS (podéis ver el video, pinchando en este hipervínculo, o si falla, en la página con la que finaliza su nota de prensa, que abajo os plasmo). Se trata de utilizar la guerra entre ciertos microorganismos edáficos con vistas a paliar o “poner bajo control” las poblaciones de “otros” microorganismos dañinos. Cuantos problemas podríamos solventar amigablemente (para el ambiente y el ciudadano) si realmente el suelo interesara a los organismos gubernamentales e internacionales que sufragan los gastos de la investigación científica. Os dejo con la noticia de ARS, que sigue sin terminar de proporcionarnos un castellano-español correcto, pero que al menos ofrece informes interesantes.      

Juan José Ibáñez

Guerra dentro del Suelo

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. USDA es un proveedor, prestador y empleador que ofrece oportunidad igual a todos. Vea esta historia en Internet, junto con fotos y otros artículos relacionados, en ww.ars.usda.gov/is/espanol/pr; Servicio Noticiero, Oficina de Información, Servicio de Investigación Agrícola noticias@ars.usda.gov | www.ars.usda.gov/noticias
Un patólogo de plantas con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) está estudiando “la guerra subterránea” entre algunas amebas predadoras en el suelo y las bacterias que ellas acechan, como parte de un intento más grande de desarrollar nuevos enfoques integrados para combatir la enfermedad de replante en los manzanos. En los estados occidentales incluyendo Washington, esta enfermedad de árboles jóvenes puede reducir los beneficios brutos por hasta 40.000 dólares durante un período de 10 años, el cual es la vida productiva típica de un huerto.

 
Un complejo de patógenos causa esta enfermedad, notablemente el hongo Rhizoctonia, el hongo Pythium oomcetes, y el nematodo parásito Pratylenchus penetrans. La fumigación química del suelo ayuda a suprimir estas plagas, pero la fumigación es costosa y no es amigable con el medio ambiente. Como alternativa, el patólogo Mark Mazzola está examinando maneras de aumentar las poblaciones de las bacterias Pseudomonas que viven en el suelo alrededor de las raíces de árboles y ayudan a mantener a raya los patógenos.

 
Mientras realizando investigaciones en el Laboratorio de Investigación de Frutas de Árboles mantenido por el ARS en Wenatchee, Washington, Mazzola observó algo interesante. Cuando perseguidas en el suelo por las amebas predadoras, las bacterias Pseudomonas se apiñan y secretan una defensa bioquímica de proteínas semejantes a surfactantes y llamadas lipopéptidos cíclicos (CLPs por sus siglas en inglés). Normalmente, las amebas cazan y envuelven su presa con la ayuda de “pies postizos”. Pero los CLPs de las Pseudomonas paran las amebas–o, más precisamente, las explosionan, según Mazzola, quien ha grabado un vídeo de esta actividad.

 
Sus observaciones son basadas en experimentos en cajas de Petri, tubos de suelo y en las raíces de plantas, utilizando dos razas de bacterias que sí producen CLPs (P. fluorescens SBW25 y SS101) y dos razas mutantes que no producen CLPs, contra la ameba Naegleria americana. En los experimentos, las amebas evitaron las áreas donde vivieron SWB25 y SS101, pero invadieron y consumieron las razas mutantes sin CLPs.

 
Además de promover la supervivencia, los CLPs también ayudan a las bacterias Pseudomonas a formar biopelículas, de este modo aumentando su utilidad como un agente de biocontrol de la enfermedad de replante, según Mazzola.

 
Él y su colaborador Jos Raaijmakers de la Universidad de Wageningen presentaron sus hallazgos, incluyendo la identificación de dos CLPs–viscosin y massetolide A–en la revista ‘Applied and Environmental Microbiology‘ (Microbiología Aplicada y Ambiental) disponible en línea en noviembre.

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Comentarios

[...] enseño que las enfermedades de las plantas debían estudiarse como un ecosistema, es decir un “patosistema”: la interacción entre la planta, los patógenos, los restantes organismos de la rizosfera, el [...]

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