Investigación descubre el secreto de los hongos para colonizar las raíces de las plantas sin dañarlas

El mundo fungi nos vuelve a sorprender con su capacidad para cumplir con esta formidable interacción. Siguiendo la lectura, conoce todos los pormenores científicos que fueron publicados en la revista Cell Host & Microbe.

Hongos cabeza roja, fondo bosque
La clave está en un proceso similar al que vive el cuerpo humano ante el patógeno Staphylococcus aureus.

En el ciclo de la naturaleza, las raíces de las plantas siempre son colonizadas por los hongos. Dicha interacción puede ser mutua, beneficiando a la planta y al hongo, pero cuando éste último perjudica a la planta huésped se convierte en un patógeno.

Es por ello que una reciente investigación, publicada en la revista Cell Host & Microbe, descifró cómo el hongo Seredipita índica coloniza con éxito las raíces vegetales de la planta modelo que, en este caso, fue una Arabidopsis thaliana.

Inicialmente, el hongo coloniza las células de la raíz viva y, luego, la muerte celular limitada se desencadena en la planta huésped, facilitando la colonización exitosa sin causar daños significativos. Por el momento, se desconocen los procesos naturales que controlan la muerte de la célula huésped.

Proceso secreto de los hongos para conseguir una colonización exitosa de las plantas

El equipo de investigación descubrió que la Serendipita índica secreta dos enzimas -NucA y E5NT- que a la vez producen la molécula desoxiadenosina, conocida como dAdo.

Los resultados de la investigación muestran que dAdo se produce, inicialmente, fuera de las células huésped, en un lugar de la planta que se llama apoplasto.

El apoplasto tiene el cometido de facilitar el transporte de alimentos y agua por toda la planta.

Posteriormente, dAdo ingresa a la célula vegetal a través del transportador de membrana ENT3, para invadir el sistema inmune de la planta huésped e inducir la muerte celular.

Hongo colonizando una planta
Un proceso similar ocurre en pacientes humanos durante las interacciones entre la bacteria patógena Staphylococcus aureus y las células inmunes humanas. Fuente: University of Cologne.

"Descubrimos que el hongo Serendipita índica usa dos enzimas para producir dAdo, al igual que Staphypococcus aureus, para inducir la muerte celular y permitir una colonización exitosa. Esto demuestra que el mecanismo se conserva en diferentes microbios y estilos de vida", mencionó el equipo de la investigación.

Al comprender estos mecanismos compartidos, podemos desarrollar enfoques más efectivos para gestionar los microbios dañinos y los beneficios en la salud y la producción de cultivos humanos, destaca el estudio.

Finalmente, los hallazgos resaltan la interacción crucial entre la colonización microbiana y el metabolismo inmune del huésped, construyendo el camino para nuevas estrategias en agricultura y medicina.

Fuentes y referencias de la noticia

- Nick Dunken, Heidi Widmer, Gerd U. Balcke, Henryk Straube, Gregor Langen, Nyasha M. Charura, Pia Saake, Concetta De Quattro, Jonas Schön, Hanna Rövenich, Stephan Wawra, Mamoona Khan, Armin Djamei, Matias D. Zurbriggen, Alain Tissier, Claus-Peter Witte, Alga Zuccaro. A nucleoside signal generated by a fungal endophyte regulates host cell death and promotes root colonization. Cell Host & Microbe (2024).

-University of Cologne. How fungi colonize plant roots (2024).