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Así funciona el sistema inmune de las plantas

Así funciona el sistema inmune de las plantas

Mejor amputarse que infectarse: así funciona el sistema inmune de las plantas

Las plantas también se defienden de bacterias y virus. Pero no lo hacen como nosotros, sino que poseen otra serie de mecanismos especiales para protegerse de los ataques de patógenos. ¿Cuáles son?

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Fotografía de Seiichi Nojima bajo licencia CC BY-NC-SA 2.0

Como mamíferos, estamos terriblemente orgullosos de nuestro sistema inmune. Tenemos buenas razones para ello porque es una máquina de precisión sin igual, capaz de mantenernos vivos a pesar de los millones de ataques que sufrimos todos los días. Pero si supiéramos que no somos "tan especiales", es decir, que no somos los únicos que cuentan con este tipo de defensa, ¿seguiríamos siendo tan pagados de nosotros mismos? Efectivamente, las plantas, probablemente los seres vivos más extraños que conocemos (aunque nunca lo pensemos), también cuentan con su propio sistema inmune. Así es como funciona.

Cuando una planta se pone negra...

Cuando nos hacemos una herida, sangramos. Cuando se infecta, esta se hincha y pica o duele. Esto quiere decir que nuestro sistema inmune está atacando a los invasores con todo lo que tiene. En las plantas también ocurre, pero no de la misma manera.

Las plantas, a diferencia de los animales superiores, no tienen sistema inmune adaptativo

A diferencia de los mamíferos, las plantas carecen de un sistema inmune adaptativo, que es el encargado de recordar una infección y dependen exclusivamente de lo que llamamos inmunidad innata. Cuando una planta es atacada por una bacteria infecciosa, de inmediato el vegetal ataca a la célula en peligro. De esta manera "mata" a los posibles hospedadores.

Es una especie de política de tierra quemada: no crece ni la bacteria ni nada. Al fin y al cabo, a la planta le cuesta menos hacer crecer una nueva hoja o un trozo de tallo que librarse de una infección generalizada. Así, cuando vemos partes de la planta pardas, marrones o negras, lo que estamos viendo es al sistema inmune vegetal en plena acción.

Sistema inmune
Bosque del Condado de Down, Irlanda del Norte. Fuente: Gary McParland

¿Y cómo sabe una planta que está siendo atacada? La primera línea de la defensa vegetal se basa en reconocer moléculas que describimos como "altamente conservadas" entre los microorganismos y que, además, no encontramos en la propia planta.

La detección de estas proteínas se debe a la existencia de otras proteínas de reconocimiento que se encuentran en la membrana plasmática de la célula vegetal. Curiosamente, estas mismas moléculas especiales son las que usamos los mamíferos para detectar las infecciones, las cuales "llaman" a la acción a los glóbulos blancos.

Eso sí, esta respuestas detiene la infección antes de que el microorganismo comience su multiplicación, pero solo funciona con aquellas bacterias que no se han "adaptado" a la defensa. ¿Y cómo funciona este mecanismo de adaptación contra el sistema inmune vegetal?

El engaño de las bacterias

Con el paso de los millones de años, las bacterias también han desarrollado su propio sistema de defensa contra el mecanismo inmune de las plantas. Así, algunas son capaces de usar un juego de proteínas que inyectan en la célula que están infectando.

Estas consiguen esconder las moléculas "inmunes", las que levantan las sospechas celulares mediante una acetilación, es decir, colocando una "cola" de acetilo que las vuelve irreconocibles por la planta.

Este mecanismo para contrarrestar las medidas de defensa de la planta ha sido recientemente descubierto por un grupo de investigadores del Salk Institute, quienes usaron las plantas del tabaco para aprender cómo funciona SOBER1, una enzima relacionada con la defensa, y la toxina de una bacteria que infecta comúnmente a las plantas (Xanthomonas), conocida como AvrBsT.

Asi funciona el sistema inmune d
Petar Paunchev:Shutterstock

Uno de los puntos más sorprendentes de este estudio es que la enzima SOBER1, que se encarga de contrarrestar la acetilación, que recordemos que es lo que usan las bacterias para protegerse del sistema inmune de la planta, es su parecido molecular con otra enzima relacionada con el metabolismo del cáncer en humanos.

Los "anticuerpos" de las plantas

Pero el reino vegetal no solo cuenta con un sistema de suicidio vegetal como medio de defensa contra un ataque. Las plantas también presentan sustancias químicas especiales preparadas contra los organismos patógenos. Un ejemplo de ello son las fitoalexinas.

Las fitoalexinas son sustancias antibacterians y antifúngicas de amplio espectro

Estos compuestos se acumulan en altas concentraciones tras una infección. Se sintetizan solo ante el ataque y aparecen muy rápido, en una zona local, allá donde ha comenzado "el ataque". Estas sustancias son muy diversas y no todas las plantas las sintetizan. Para hacerlo, el vegetal redirige parte de sus recursos primarios para defenderse del ataque.

Este mecanismo es muy general y funciona de forma bastante efectiva, aunque también existen bacterias y hongos capaces de contrarrestar su efecto. Pero, además de las fitoalexinas, las plantas poseen otra medida de defensa más. Esta actúa como si de una barrera básica se tratase y está constituida por los metabolitos secundarios, que son de naturaleza aún más diversa que las fitoalexinas.

sistema inmune de las plantas
Fotografía de Ciera Holzenthal bajo licencia CC BY-NC-ND 2.0

Su función es variadísima. De esta manera, los metabolitos secundarios no solo actúan contra bacterias sino que pueden servir para impedir que germinen esporas peligrosas, envenenar a un posible depredador o atacar parásitos varios. Estas tres líneas de defensa, y su combinación, son la manera que tienen las plantas de defenderse.

Al contrario que los animales "superiores", las plantas carecen de un sistema inmune capaz de recordar una infección. Por el contrario, llevan recordando las infecciones durante millones de años, añadiendo cada vez más herramientas a su ajuar defensivo. Y este puede que sea un poco lento de adquirir, pero todo indica que es tan efectivo como el sofisticado sistema inmune de los orgullosos mamíferos.


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