Los virus como protectores de las plantas: una investigación de Jülich pone de manifiesto el potencial de los bacteriófagos
Los bacteriófagos protegen a las plantas de las infecciones y atenúan su respuesta inmunitaria
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Investigadores del Centro de Investigación de Jülich están estudiando cómo los virus naturales, que atacan específicamente a las bacterias, pueden proteger a las plantas frente a los patógenos bacterianos. Estos denominados bacteriófagos abren nuevas perspectivas para una protección fitosanitaria más respetuosa con el medio ambiente y, ante el aumento de las olas de calor y las crecientes presiones sobre la agricultura, podrían contribuir de manera importante a garantizar las cosechas.
Las bacterias no solo pueden enfermar a personas y animales, sino también a las plantas. En todo el mundo, las enfermedades bacterianas de las plantas provocan pérdidas considerables en las cosechas. Para la agricultura, esto supone un problema cada vez mayor: los cultivos se ven sometidos a una presión cada vez mayor debido a los agentes patógenos, el calor, la sequía y otras consecuencias del cambio climático. Cuando las plantas ya están debilitadas por condiciones meteorológicas extremas, su protección cobra aún más importancia. Y es que unas cosechas estables son un requisito fundamental para garantizar el abastecimiento alimentario.
Por ello, los investigadores del Centro de Investigación de Jülich trabajan en nuevas formas más sostenibles de proteger las plantas de manera específica. La atención se centra en los denominados bacteriófagos, o «fagos» para abreviar. Se trata de virus naturales que atacan exclusivamente a las bacterias. Por lo general, no suponen ningún peligro para las personas, los animales ni las plantas. Su ventaja especial: atacan de forma muy específica a determinadas bacterias.
Protección precisa en lugar de un ataque indiscriminado
Los agentes antibacterianos convencionales suelen tener un efecto de amplio espectro. Esto significa que no solo pueden afectar a las bacterias nocivas, sino también a microorganismos beneficiosos que son importantes para la salud del suelo y de las plantas. Además, el uso frecuente de estos productos puede provocar que los patógenos desarrollen resistencia. Con el tiempo, estos productos pierden eficacia.
Los fagos podrían ofrecer una alternativa en este sentido. Están especializados en determinados huéspedes bacterianos y podrían combatir los agentes patógenos sin alterar todo el microbioma de la planta. De este modo, encajan en un sistema de protección fitosanitaria que debe ser más específico, más respetuoso con los recursos y más eficaz a largo plazo.
Las plantas siguen creciendo con normalidad a pesar de la infección
En un estudio reciente publicado en la revista especializada *Cell Reports*, el Dr. Sebastian Erdrich investigó cómo actúan los bacteriófagos en una infección bacteriana de las plantas. Erdrich realizó su tesis doctoral en el Instituto de Ciencias Biológicas y Geológicas de Jülich, en las áreas de biotecnología (IBG-1) y ciencias vegetales (IBG-2). En el estudio también participaron investigadores de los equipos de la profesora Dra. Julia Frunzke en el IBG-1, la Dra. Borjana Arsova en el IBG-2 y el profesor Dr. Guido Grossmann, del Instituto de Biología Celular y de Interacciones de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf.
Como planta modelo se utilizó Arabidopsis thaliana, un pariente de la colza y la col que se emplea con frecuencia en la investigación. Las plantas fueron infectadas con el patógeno bacteriano Xanthomonas campestris pv. campestris. A algunas de las plantas infectadas se les administró además un bacteriófago adecuado.
El resultado: las plantas infectadas que fueron tratadas con fagos crecieron durante el periodo de estudio tan bien como las plantas de control no infectadas. Los fagos no solo redujeron el número de bacterias nocivas. Las bacterias también mostraron una menor virulencia, es decir, eran menos patógenas. Al mismo tiempo, la respuesta inmunitaria de las plantas fue menor que en el caso de las plantas infectadas sin fagos. Esto indica que las plantas sufrieron menos a causa de la infección.
Un enfoque con potencial de aplicación
La investigación se basa en trabajos anteriores en los que los científicos de Jülich ya habían aislado nuevos fagos contra importantes patógenos bacterianos de las plantas. Además, investigaron cómo se pueden concentrar dichos fagos en la superficie de las semillas. De ello ha surgido ya una oferta tecnológica del Centro de Investigación de Jülich, que puede seguir investigándose en colaboración con socios interesados: un recubrimiento de semillas con principios activos biológicos.
La idea subyacente es sencilla y tiene una aplicación práctica: la protección se aplica directamente con la semilla. Si la planta joven entra posteriormente en contacto con bacterias nocivas, los fagos podrían actuar ya in situ. De este modo, constituirían una especie de protección biológica complementaria desde el principio.
Contribución a la seguridad alimentaria
Precisamente en el contexto del cambio climático, este tipo de enfoques cobran mayor importancia. Las olas de calor, los períodos de sequía y otros factores de estrés pueden debilitar los cultivos y poner aún más en peligro los rendimientos. Según las estimaciones, ya hoy en día se pierde alrededor del diez por ciento de la producción mundial de alimentos debido a enfermedades bacterianas de las plantas. Una vía importante de propagación de estos patógenos son las semillas: los agentes patógenos pueden viajar sobre o dentro de las semillas e infectar a las plantas jóvenes ya durante la germinación. Es precisamente aquí donde entra en juego la oferta tecnológica de Jülich. Mediante un recubrimiento de las semillas con sustancias activas biológicas, como los bacteriófagos, en el futuro podría ser posible interrumpir este ciclo de infección en una fase temprana.
Los resultados obtenidos en Jülich y Düsseldorf muestran que los bacteriófagos podrían hacer algo más que simplemente reducir el número de bacterias nocivas. Al parecer, también influyen en la interacción entre la planta y el patógeno: la planta se mantiene más resistente, mientras que las bacterias causan menos daño. De este modo, los investigadores sientan una base importante para nuevas estrategias sostenibles en la protección fitosanitaria.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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