En el microcosmos de las interacciones entre plantas y microbios, las plantas están en constante lucha contra las bacterias invasoras. Un nuevo estudio revela la astucia de estos invasores bacterianos y cómo han desarrollado estrategias para eludir las defensas de las plantas.
Al igual que los humanos, las plantas han evolucionado sistemas inmunitarios sofisticados para detectar patógenos. Una de las estrategias de defensa clave consiste en reconocer patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), que son moléculas distintivas que indican la presencia de intrusos microbianos. Entre los PAMPs más importantes se encuentra la flagelina, la principal proteína de los flagelos bacterianos, estructuras similares a látigos que utilizan las bacterias para propulsarse.
Según Frank Schroeder, profesor del Boyce Thompson Institute, «la detección temprana del enemigo es un principio central en la lucha del sistema inmunitario contra los patógenos microbianos». Las plantas reconocen una parte específica de la flagelina utilizando receptores especializados, lo que desencadena respuestas defensivas. Sin embargo, existe un giro inesperado: esta proteína flagelina suele estar cubierta por azúcares, como un disfraz que impide que las plantas reconozcan la amenaza. En respuesta, las plantas han desarrollado un contraataque ingenioso: producen enzimas que eliminan estos «disfraces» azucarados, exponiendo la flagelina bacteriana y activando sus mecanismos de defensa.
Estrategias bacterianas y sus implicaciones
El estudio publicado en Science y analizado por Schroeder revela que bacterias patógenas como Pseudomonas syringae han desarrollado una contraestrategia: producen glicosirinas, una molécula inusual que bloquea las enzimas que eliminan los azúcares en las plantas. Esto impide que las plantas expongan los fragmentos característicos de flagelina de las bacterias, permitiendo que estas se vuelvan «invisibles» a la vigilancia inmune de las plantas.
Schroeder señala que «la estrategia bacteriana es notablemente efectiva». No solo evita que las plantas reconozcan a los invasores bacterianos, sino que también interfiere en otros aspectos de la defensa vegetal. Alterando los patrones de azúcares en las proteínas vegetales y acumulando compuestos azucarados en los tejidos de las plantas, se crean condiciones que favorecen el crecimiento bacteriano mientras suprimen las defensas de las plantas.
Este descubrimiento es especialmente significativo porque numerosos patógenos vegetales parecen utilizar esta estrategia. Se han encontrado los genes responsables de la producción de glicosirinas en diversas bacterias dañinas, lo que sugiere que es una táctica amplia en el mundo bacteriano.
Las implicaciones de esta investigación trascienden la patología vegetal. Iminosacaridos similares ya se utilizan para tratar condiciones humanas como la diabetes tipo II y ciertos trastornos genéticos. La estructura única de la glicosirina podría inspirar nuevos enfoques farmacéuticos.
En el ámbito agrícola, comprender esta guerra química abre posibilidades para desarrollar cultivos con una mayor resistencia a los patógenos bacterianos, lo que podría reducir la necesidad de pesticidas químicos y mejorar la seguridad alimentaria. A medida que los investigadores continúan desentrañando estas complejas interacciones, no solo obtenemos información fundamental sobre la inmunidad de las plantas, sino también herramientas potenciales para el desarrollo de cultivos más resistentes y aplicaciones terapéuticas innovadoras. En la carrera armamentista en curso entre plantas y patógenos, entender la astucia química de la glicosirina puede ayudarnos a inclinar la balanza hacia una agricultura sostenible.
Más información: Frank C. Schroeder, Cómo las bacterias socavan la inmunidad vegetal, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adx0288
Proporcionado por el Boyce Thompson Institute
