En el siglo XIX, el famoso patógeno Phytophthora infestans causó una gran hambruna en Irlanda y otras partes de Europa occidental. Hoy en día, sigue siendo una gran amenaza para la producción mundial de alimentos. Durante mucho tiempo ha sido un misterio cómo este organismo microscópico y otros miembros del género Phytophthora consiguen entrar a través de la capa protectora de las hojas de los cultivos. En una colaboración única, los expertos en patología vegetal, biología celular y física de la Universidad de Wageningen han encontrado una respuesta a esta pregunta. Su descubrimiento también proporciona nuevas pistas para que el control de Phytophthora sea más eficaz, eficiente y sostenible a largo plazo. Sus hallazgos se han publicado en Nature Microbiology.
Las plantas están constantemente amenazadas por todo tipo de patógenos. Algunos de estos intrusos que llevan el nombre de Phytophthora (literalmente: destructor de plantas) causan cada año enormes daños en todo tipo de cultivos, como patatas, tomates, berenjenas, cacao, pimientos, soja y palmeras datileras, así como en bosques y reservas naturales. La Phytophthora no solo supone una gran amenaza para nuestra seguridad alimentaria, sino que también provoca enormes daños económicos, causando pérdidas anuales al sector de la patata de aproximadamente 6.000 a 7.000 millones de euros.
La lucha contra la Phytophthora es y sigue siendo problemática. Por lo tanto, se invierten enormes recursos en el desarrollo de cultivos resistentes mediante la mejora vegetal, con el objetivo de depender menos de la protección química de los cultivos. También hay un creciente interés por las nuevas formas de cultivo mixto.
Infografía que ilustra cómo la Phytophthora accede a una planta. Imagen: WUR
Utilizar los conocimientos de la mecánica
Recientemente ha surgido otra opción: impedir que el patógeno acceda a la planta. Las plantas vienen equipadas con una capa protectora que sirve para mantener alejados a intrusos como la Phytophthora. Sin embargo, este patógeno de tamaño microscópico (más pequeño que una décima parte del grosor de un cabello humano) es capaz de penetrar esta capa e infectar a las plantas. A pesar de décadas de investigación, seguía sin conocerse cómo penetra mecánicamente en esa capa. Para resolver el problema, los fitopatólogos y biólogos celulares de la WUR unieron sus fuerzas con los físicos de la WUR, especialistas en mecánica, una rama de la física que estudia cómo se mueven y responden los objetos y materiales bajo la acción de las fuerzas que actúan sobre ellos. La combinación de sus conocimientos y las nuevas herramientas de investigación desarrolladas podrían resolver finalmente este rompecabezas.
Cuchillo afilado
"Descubrimos que la Phytophthora utiliza trucos inteligentes para afilar su estructura de infección para luego cortar la superficie de la planta como un cuchillo afilado. Utilizando esta estrategia, es capaz de infectar a su huésped, sin fuerza bruta y con un consumo mínimo de energía. Es la primera vez que se descubre este mecanismo, y es realmente un descubrimiento fundamental", afirma Joris Sprakel, profesor de Química, Física y Materia Blanda.
Para más información: wur.nl