“La planta intenta sellar las heridas acumulando materiales que los atacantes no puedan digerir y evitando la entrada de virus al tiempo que activa otros mecanismos más sofisticados”.

 

Horacio Cano Camacho

Sí, las plantas se enferman. De hecho, lo hacen por causa de los mismos factores que nos enferman a nosotros: factores bióticos como bacterias, virus, hongos, parásitos y por un sinnúmero de herbívoros que dañan a las plantas y abren el camino para los patógenos. Además, son afectadas por factores abióticos como nutrientes, contaminantes, estrés de diversos tipos (carencia o ausencia de agua, por ejemplo), acidez o, por el contrario, alcalinidad del suelo, y un muy largo etcétera. Hoy vamos a hablar de su lucha contra las enfermedades por otros organismos.

Los más importante es que la mayoría de las plantas sobreviven y permanecen sanas gracias a un sistema de defensa muy complejo y diverso. A pesar de que nosotros vemos en una planta la representación de la simplicidad y consideramos que están muy lejos de la complejidad de cualquier animal, es cuestión de mirar con atención y sin esa visión antropocéntrica para darnos cuenta de que las plantas tienen sistemas de protección análogos a los nuestros. Para comenzar diremos que presentan una “piel” que les protege de la desecación, de la entrada de la mayoría de los bichos y que genera señales de alerta cuando esta es vulnerada.

Esta capa está formada por las células de la epidermis que producen una gran cantidad de compuestos que cumplen funciones de aislamiento y barrera como la suberina, la cutina y luego, la pared celular. Y son tan eficientes, que los organismos más exitosos como patógenos, son aquellos que tienen a su vez sistemas para romper estas defensas, tales como proteínas que degradan la cutícula y la pared celular, más fuerza mecánica para penetrar el tejido vegetal o lo hacen a través de heridas que la planta sufre, sí, tal como nos pasa a nosotros.

La planta intenta sellar las heridas acumulando materiales que los atacantes no puedan digerir y evitando la entrada de virus al tiempo que activa otros mecanismos más sofisticados. Ya les he pedido en esta columna que muerdan una manzana y la dejen un rato para poner en evidencia este sistema de defensa inicial. Luego, las plantas producen todo un grupo de metabolitos antibióticos, llamados fitoalexinas. Estos son tan tóxicos, que la planta los acumula en una capa de células muertas que forman una barrera alrededor del sitio de contacto con el atacante.

Pero las células no se murieron solas, se “suicidaron” en un proceso llamado respuesta hipersensible (muerte celular programada). Las células sanas de alrededor sintetizan fitoalexinas y las acumulan allí creando una barrera tóxica. Al mismo tiempo, se generan señales que “avisan” al resto de la planta del ataque para que se prepare. En la manzana mordida lo veremos como una capa de material “oxidado” alrededor de la mordida.

En la defensa de las plantas participan muchas sustancias, desde inhibidores de alguna función del atacante (inhibidores de proteasas, inhibidores de enzimas que degradan polisacáridos), especies reactivas de oxígeno (por ej. peróxido), antibióticos, péptidos antimicrobianos, antivirales, compuestos que les quitan el apetito a los herbívoros y provocan que mueran de hambre, hasta emuladores de hormonas de los enemigos, que provocan que estos entren en estados de desarrollo anómalo, y todo tipo de venenos.

En ese sentido, no producen anticuerpos específicos ni hay células especializadas en la respuesta inmune. Allí son diferentes a los animales. Toda la planta está lista para defenderse y esta respuesta no reside en células o tejidos especializados. Pero debemos considerar que las respuestas tan generales y no específicas como en nosotros, son una ventaja. La planta debe crecer, desarrollarse y reproducirse en el mismo sitio donde germinó la semilla que le dio origen, de manera que, de forma continua y constante está sometida al estrés, en el suelo, el aire, el agua y todo alrededor y debe defenderse al mismo tiempo de herbívoros que se la quieren comer, microrganismos patógenos, heridas por el ambiente o mordidas de los “vegetarianos” y el ataque constante de cientos de patógenos potenciales que llegan solos o a través de vectores y el propio estrés del medio. Y aquí una respuesta tan especializada como en animales sería energéticamente muy costosa y poco eficiente.

Donde son aún más parecidas las plantas a los animales es en el sistema de reconocimiento del ataque. Si, las plantas reconocen y diferencian el tipo de ataque a través de poseer sistemas receptores a nivel de la membrana celular. Estos receptores, muy parecidos a los nuestros reconocen sustancias del atacante o de ella misma que evidencian un daño al tejido, y como respuesta generan señales que van al genoma activando miríadas de genes específicos que activan rutas metabólicas de defensa, bloquean otras rutas para asegurar el “drenaje” de metabolitos para la defensa, y activan rutas de señales a nivel local o que se movilizan a todo el cuerpo, incluso, se generan señales para advertir a las plantas vecinas del ataque, atraer enemigos naturales del atacante y contribuir de esta manera a la defensa. Siento decepcionar a mis amigos veganos, pero las plantas están vivas, respiran y realizan metabolismo, a pesar de haberlas arrancado de su hábitat y claro, sienten la mordida, la herida por el cuchillo o el molcajete, la hervida en el agua y todas las maniobras que usamos para comérnoslas. Y claro, intentan defenderse…

Les decía que una planta puede diferenciar si el atacante es un patógeno, un herbívoro o una herida por daño mecánico y articular una respuesta específica contra este. Claro, junto a la respuesta específica activa mecanismos más generalistas, y de esta manera se protege eficientemente de los patógenos oportunistas. En nuestro ejemplo de morder la manzana, vemos actuar a un sistema de polifenol oxidasas que se activan para crear una barrera de taninos para intoxicar al atacante. Las células alrededor de la mordida se mueren y allí se acumulan fitoalexinas, al mismo tiempo, se producen sustancias que viajan lejos del sitio de la mordida, activando otros mecanismos de defensa por si el ataque prosigue. Para su mala suerte, nosotros somos tan grandes, que nos devoramos el fruto antes de que la planta pueda hacer mucho para sobrevivir.

No lo olvide la próxima vez que quiera gravar en la penca de un maguey el nombre de su amada (o). Está estresando a la planta y obligándola a darle prioridad a la defensa, desviando recursos de otros procesos metabólicos fundamentales y, muchos patógenos, aprovecharán eso para atacarla y si las condiciones ambientales son desfavorables, la planta se debilitará quedando más susceptible a enfermar y morirse. Algo que no es diferente de lo que nos pasa a nosotros.


Originario de un pueblo del Bajío michoacano, toda mi formación profesional, desde la primaria hasta el doctorado la he realizado gracias a la educación pública. No hice kínder, por que en mi pueblo no existía. Ahora soy Profesor-Investigador de la Universidad Michoacana desde hace mucho, en el área de biotecnología y biología molecular… Además de esa labor, por la que me pagan, me interesa mucho la divulgación de la ciencia o como algunos le dicen, la comunicación pública de la ciencia. Soy el jefe del Departamento de Comunicación de la Ciencia en la misma universidad y editor de la revista Saber Más y dedico buena parte de mi tiempo a ese esfuerzo.