ULE participa en el descubrimiento de una estrategia de 'infección sigilosa' del hongo que diezma las cosechas de trigo

LEÓN 23 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un equipo internacional de investigadores, con la participación relevante de Diego Rebaque, Asier Largo-Gosens y Hugo Mélida del grupo de investigación Fisiovegen de la Universidad de León (ULE), acaba de publicar un artículo en la revista 'New Phytologist' en el que desvela un mecanismo "clave" que permite a Zymoseptoria tritici, el hongo causante de la enfermedad septoria de la hoja de trigo, infectar la planta de manera efectiva.

Zymoseptoria tritici es el patógeno que causa la enfermedad de la septoriosis en el trigo, una de las enfermedades foliares más destructivas del cereal. Se manifiesta como manchas foliares que comienzan en las hojas más bajas y ascienden por la planta, con un aspecto distintivo de puntos negros (picnidios) en su superficie y reducen su capacidad para realizar la fotosíntesis, lo que puede causar una pérdida significativa de rendimiento.

Las paredes celulares de las plantas constituyen una barrera de defensa importante contra los patógenos, aunque no estaba clara la manera en que los componentes específicos de la pared celular afectan la colonización de patógenos.

La investigación ahora publicada en la revista 'New Phytologist' demuestra que el éxito del hongo reside en una estrategia de 'infección sigilosa', un hallazgo que será "crucial" para desarrollar nuevos procedimientos de protección de cultivos, según ha informado a Europa Press en un comunicado la ULE.

El estudio se centró en analizar cómo el patógeno interactúa con la pared celular del trigo, que constituye la primera línea de defensa de la planta. Para penetrar y colonizar, el hongo secreta enzimas que degradan la pared celular, pero esta degradación libera fragmentos de carbohidratos, conocidos como oligosacáridos, que el trigo reconoce como Patrones Moleculares Asociados al Daño (DAMPs), activando una potente respuesta inmune.

Los científicos han identificado una enzima del hongo cuya función es degradar los componentes distintivos de la pared celular del trigo (y cereales), posiblemente con una finalidad de nutrición para el patógeno. Al degradar estos componentes libera un oligosacárido conocido por activar la inmunidad de plantas.

Los investigadores han logrado por primera vez detectar y cuantificar estos oligosacáridos en las hojas de trigo infectadas, confirmando su liberación in planta.

HONGO 'CAMUFLA' SU PRESENCIA

El hallazgo central es la regulación estricta y temporal de la enzima ZtGH45, que la cepa natural del hongo solo expresa en la fase tardía necrotrófica, cuando ya ha colonizado la planta, coincidiendo con la aparición de los primeros síntomas y lesiones. La expresión de esta enzima se encuentra inhibida durante la fase temprana y asintomática, evitando la aparición de compuestos que podrían activar la inmunidad de la planta, de manera que el hongo 'camufla' su presencia en la planta durante la colonización.

Los resultados demuestran que el hongo patógeno Z. tritici utiliza la represión de la citada enzima durante la colonización temprana como un mecanismo de evasión inmunitaria para evitar la detección por parte de la planta, facilitando así la colonización asintomática. Además, se demostró que el pretratamiento de las plantas de trigo con MLG43 confirió una resistencia mejorada contra el patógeno.

Comprender este equilibrio temporal entre la degradación de la pared celular y la liberación de moléculas inmunoactivas es "fundamental" para diseñar estrategias biotecnológicas basadas en oligosacáridos, que permitan proteger los cultivos y evitar las grandes pérdidas que generan estos hongos patógenos.