En el campo de batalla microscópico de las interacciones planta-microbio, las plantas luchan constantemente contra las bacterias invasoras. Una nueva investigación revela la astucia de estas bacterias invasoras.
por el Instituto Boyce Thompson
Las plantas, al igual que los humanos, han desarrollado sistemas inmunitarios sofisticados para detectar patógenos. Una estrategia de defensa clave consiste en reconocer patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), moléculas distintivas que señalan la presencia de intrusos microbianos. Entre los PAMP más importantes se encuentra la flagelina, la principal proteína de los flagelos bacterianos , las estructuras en forma de látigo que las bacterias utilizan para impulsarse.
«La detección temprana del enemigo es un principio central en la lucha del sistema inmunológico contra los patógenos microbianos», explica Frank Schroeder, profesor del Instituto Boyce Thompson, en un artículo de perspectiva científica sobre nuevas investigaciones sobre la interacción entre plantas y microbios.
Las plantas reconocen una parte específica de la flagelina mediante receptores especializados, que desencadenan respuestas defensivas. La particularidad es que esta proteína flagelina suele estar recubierta de azúcares, como un disfraz que impide que las plantas reconozcan la amenaza. En respuesta, las plantas han desarrollado una ingeniosa contramedida: producen enzimas que eliminan estos «disfraces» de azúcar, exponiendo la flagelina bacteriana y activando mecanismos de defensa.
En el estudio científico analizado por Schroeder, los investigadores descubrieron que bacterias patógenas como Pseudomonas syringae han desarrollado una contramedida: producen glicosirina, una molécula inusual que bloquea las enzimas de la planta que eliminan el azúcar. Esto evita la exposición de los fragmentos de flagelina característicos de la bacteria, volviéndose prácticamente invisibles a la vigilancia inmunitaria de la planta.
«La estrategia bacteriana es extraordinariamente eficaz», señala Schroeder. «No solo impide que las plantas reconozcan a las bacterias invasoras, sino que también altera otros aspectos de su defensa. Modifica los patrones de azúcar en las proteínas vegetales y provoca la acumulación de compuestos azucarados en los tejidos vegetales , creando condiciones que favorecen el crecimiento bacteriano a la vez que suprimen las defensas de las plantas».
Este descubrimiento es particularmente significativo porque numerosos patógenos vegetales parecen emplear esta estrategia. Los genes responsables de la producción de glicosirina se han encontrado en diversas bacterias dañinas, lo que sugiere que se trata de una táctica generalizada en el mundo bacteriano.
La investigación tiene implicaciones más allá de la fitopatología. Iminoazúcares similares ya se utilizan para tratar afecciones humanas como la diabetes tipo II y ciertos trastornos genéticos. La estructura única de la glicosirina podría inspirar nuevos enfoques farmacéuticos.
Para la agricultura, comprender esta guerra química abre posibilidades para desarrollar cultivos con mayor resistencia a los patógenos bacterianos, reduciendo potencialmente la necesidad de pesticidas químicos y mejorando la seguridad alimentaria.
A medida que los investigadores continúan desentrañando estas complejas interacciones , obtenemos no solo conocimientos fundamentales sobre la inmunidad vegetal, sino también herramientas potenciales para desarrollar cultivos más resilientes y nuevas aplicaciones terapéuticas. En la actual competencia entre plantas y patógenos, comprender la compleja química de la glicosirina podría, en última instancia, ayudarnos a inclinar la balanza a favor de la agricultura sostenible.
Más información: Frank C. Schroeder, Cómo las bacterias subvierten la inmunidad de las plantas, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adx0288
