Bajo el contexto de la agricultura moderna, la lucha contra enfermedades de cultivos se ha vuelto crucial para garantizar la producción y la seguridad alimentaria. En este sentido, un reciente estudio realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania ha aportado nuevas evidencias sobre cómo el microbioma de las plantas puede ser utilizado para combatir la enfermedad conocida como «punto bacteriano», que afecta principalmente a los cultivos de tomate y puede reducir notablemente los rendimientos de los agricultores.
La investigación, publicada en la revista Environmental Microbiome, se centró en cómo los microbiomas supresores de enfermedades en la parte aérea de las plantas de tomate se diferencian de aquellos que son propicios para el desarrollo de esta patología. Los resultados revelaron la presencia de ciertas poblaciones de bacterias, específicamente de los géneros Xanthomonas y Pseudomonas, en plantas que mostraron resistencia al punto bacteriano, sugiriendo que estos microorganismos juegan un papel importante en la supresión de la enfermedad.
Un enfoque innovador para el tratamiento de enfermedades
Kevin Hockett, profesor asociado de ecología microbiana y autor principal del estudio, subrayó que estos hallazgos podrían abrir la puerta a nuevos tratamientos para las plantas, además de fomentar investigaciones adicionales en este campo. «Si podemos aprender más sobre qué microbios son los responsables de reducir la enfermedad, es posible que en el futuro podamos aislarlos y combinarlos para que los agricultores cuenten con un tratamiento efectivo», afirmó Hockett. Además, destacó que, dado que muchas de las enfermedades más importantes en los cultivos son de origen fúngico, mostrar que este proceso también es efectivo para hongos podría ampliar aún más las posibilidades de investigación y aplicación práctica.
La motivación detrás de este estudio proviene de la observación de que algunos microbiomas del suelo pueden evolucionar a lo largo de las temporadas para eventualmente suprimir enfermedades en las plantas. Hockett explicó que, si un cultivo es sensible a una enfermedad específica y se planta en el mismo lugar repetidamente, en algunos casos, los microorganismos del suelo pueden cambiar con el tiempo para suprimir el patógeno y, como consecuencia, la enfermedad disminuye.
Sin embargo, los mecanismos exactos detrás de este fenómeno no están bien comprendidos, y no está claro si un proceso similar puede ocurrir en las partes aéreas de las plantas. «Hemos observado esto en los suelos, lo cual tiene sentido porque el mismo suelo está presente año tras año. En el caso de las partes aéreas de las plantas—hojas, flores, frutos—todo eso se cosecha y se retira del campo o se incorpora al suelo. Por lo tanto, nos preguntábamos si podríamos replicar este proceso en las hojas de las plantas», explicó Hockett.
En un estudio anterior, los investigadores ya habían encontrado que el microbioma de una planta puede cambiar para suprimir las bacterias que causan el punto bacteriano. Sin embargo, como los microbiomas están compuestos por diversos tipos de microorganismos, incluidos bacterias, hongos y virus, el equipo se propuso identificar específicamente qué microbios eran responsables de esta supresión de enfermedades.
Para llevar a cabo este nuevo estudio, los investigadores comenzaron por rociar plantas de tomate con la bacteria causante del punto bacteriano. Tras unos días, «pasajearon» el microbioma seleccionando las plantas que presentaban la menor cantidad de enfermedad, lavando sus hojas en una solución para recolectar el microbioma y luego aplicando esta solución sobre una nueva planta. Además, incluyeron un grupo de control en el que se realizó el mismo protocolo de pasaje en diferentes plantas que no habían sido expuestas a ningún patógeno, eligiendo las hojas de manera aleatoria. Este proceso se repitió en nueve ocasiones antes de recolectar y analizar el microbioma del último pasaje.
Ahora que han adquirido un mayor conocimiento sobre la composición del microbioma supresor de enfermedades, Hockett afirmó que tienen pistas más claras sobre qué microbios deben ser objeto de estudio para posibles tratamientos futuros. «Puede que toda la comunidad microbiana sea necesaria para ser efectiva, pero nuestro primer paso será empezar a descomponer esta comunidad para identificar cuáles son realmente los actores importantes en la supresión de enfermedades», concluyó.
El estudio fue coautorado por Hanareia Ehau-Taumaunu, científico postdoctoral en Bioprotección Aotearoa y el Instituto de Ciencia Bioeconómica; Terrence Bell, profesor asistente en la Universidad de Toronto; y Javad Sadeghi, investigador postdoctoral en la misma universidad.
