“Las plantas, como organismos sésiles, están expuestas a una multitud de patógenos, tales como bacterias, hongos, virus e innumerables parásitos y herbívoros. Como no pueden alejarse de los enemigos potenciales, es esencial que mantengan mecanismos de defensa muy eficaces y robustos.”
Horacio Cano Camacho
Cuando visitaba a mi madre en su casa, la conversación solía derivar hacia sus plantas, que eran su orgullo. A veces me pedía que le tomara alguna fotografía a la flor en turno y me contaba alguna anécdota sobre el regaño que se llevó tal o cual planta. Un tema de mucha preocupación eran las enfermedades, si bien la mayoría se mantenían muy sanas a base de cuidados y mucho amor, algunas mostraban signos de daño por agentes patógenos y ella esperaba de mi alguna solución, ya que sabía que yo había trabajado con temas relacionados.
El asunto es que yo no soy fitopatólogo, digamos, médico de plantas, sino que mi trabajo versaba en alguna época sobre los mecanismos de defensa contra las enfermedades, en particular, los procesos que disparan la respuesta de defensa, de manera que resultaba de poca ayuda y ella, entonces ensayaba cualquier cantidad de remedios. Uno en particular me resultaba llamativo, agregaba aspirina al agua con la que lavaba las hojas de algunas plantas enfermas. Ella no lo sabía, pero el ácido salicílico está involucrado en la regulación de la respuesta inmune vegetal…
Las plantas, como organismos sésiles, están expuestas a una multitud de patógenos, tales como bacterias, hongos, virus e innumerables parásitos y herbívoros. Como no pueden alejarse de los enemigos potenciales, es esencial que mantengan mecanismos de defensa muy eficaces y robustos.
Estos mecanismos incluyen características estructurales como la cutícula, una capa de ceras que protege a las hojas y tallos verdes y la podemos notar como esa capa lustrosa y cerosa de la superficie de las plantas y la pared celular, una estructura de fibras muy resistentes que protegen a cada célula individual. Si los atacantes logran penetrar este escudo a través de fuerza mecánica y sustancias digestivas, entonces se pone en marcha un mecanismo más sofisticado. A nivel local, es decir, donde se dio la penetración del patógeno o la herida por la mordida del herbívoro, las células de los alrededores se mueren en un proceso de “muerte celular programada” o suicidio programado, llamado respuesta hipersensible (son esas manchitas cafés que vemos sobre el tejido como puntos oscuros y localizados o el oscurecimiento café en la zona de una mordida al fruto o las hojas). Esta capa de células muertas sirve para acumular allí muchas toxinas (fitoalexinas), para envenenar al agresor y detener su avance.
Fuera de esta zona, la planta también debe articular una defensa puesto que, de ser vencido este escudo, los patógenos seguirán avanzando. Se ponen en marcha entonces otros mecanismos de la llamada defensa sistémica. Varias sustancias que se desprenden del daño celular de la zona hipersensible, como pequeños polímeros de azúcar de la pared celular digerida, viajan a las células sanas vecinas y disparan la respuesta inmune de estas.
La respuesta sistémica incluye la producción de un grupo de proteínas de defensa, inhibidores de la nutrición del atacante y de manera importante, la producción de ácido salicílico (la aspirina), ácido jasmónico (porque se descubrió en el jazmín) y etileno, un gas. La aspirina bloqueará la producción de toxinas para evitar que, en estas células sanas las toxinas maten a la propia planta y a su vez inducirán la producción de proteínas de defensa y de varias “fitohormonas”. Estas nuevas señales llevarán el aviso del ataque lejos para preparar a toda la planta para la defensa y de manera muy importante, les comunicarán a las plantas vecinas del peligro para que, a su vez, se preparen para defenderse.
Mi madre había observado de manera empírica, que las plantas a las que les ponía aspirina sanaban luego de algún tiempo, pero de manera muy notoria, sus hojas eran más grandes y de un verde más intenso y crecían más. Incluso había observado que cuando agregaba aspirina al agua del florero, para flores cortadas, estas comenzaban a enraizar y se conservaban más tiempo. Esas observaciones coinciden con las de otros amorosos jardineros. El asunto es que estas observaciones eran reales, lo que pasa es que el sistema inmune de las plantas está conectado con otros procesos fisiológicos de las mismas.
El ácido salicílico está relacionado con la síntesis de ácido jasmónico y este, a su vez, con la producción de fitohormonas, como el ácido abscísico, conectado con la senescencia y el desarrollo vegetal. La aspirina actúa como una especie de switch molecular, prendiendo varios genes y apagando otros temporalmente, de manera que se canalicen todos los recursos a la defensa, que resulta de prioridad máxima para la planta. Una vez que la amenaza pasó, hay que regresar al curso normal de desarrollo, de manera que se apagan los genes que ya no son necesarios y se activan los del desarrollo normal, pero en las células ya hay fitohormonas y muchos ladrillos para construcción, por lo que se acelera el desarrollo después de la defensa.
Sin embargo, el recurso de la aspirina de mi madre no siempre funcionaba. Una enfermedad es la interacción de dos organismos y dos genomas. La planta se defiende, pero el atacante también activa muchos recursos para pasar desapercibido o inutilizar las defensas de la planta. Dentro del arsenal del atacante conocemos mecanismos que degradan las señales de la planta, inhiben las enzimas que las sintetizan, incluso hay patógenos que crecen por toda la planta sin tocar sus células, pasando desapercibidos, hasta que actúan sobre todos los tejidos al mismo tiempo y de manera tan brutal que no le dan oportunidad alguna de defenderse. Un hongo con el que trabajamos en el laboratorio es de este tipo. Si vieron la película de terror gótico y ciencia ficción Alien, el octavo pasajero, imaginen a nuestro hongo patógeno.
La aspirina de los jardineros funciona, pero estamos tratando de saber cómo… la idea es contar algún día con una suerte de vacunas para las plantas… la siguiente semana platicaremos de ello.
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