Los nematodos, popularmente llamados gusanos, se encuentran entre los animales más abundantes y diversos en la Tierra, e incluyen muchas especies parasitarias. Los nematodos parásitos de plantas son ubicuos en el suelo y parasitan la mayoría de los cultivos comerciales provocando pérdidas multimillonarias anualmente.
Pero una investigación realizada por científicos del Instituto Boyce Thompson y de la Universidad de Cornell encontró que las plantas manipulan las feromonas de los gusanos para repeler las infestaciones, un hallazgo que proporciona información sobre cómo los agricultores pueden combatir estas plagas.
Interacción molecular
Para el estudio, los investigadores se enfocaron en un grupo de productos químicos llamados ascarósidos, una familia conservada de feromonas que los gusanos producen y secretan para comunicarse entre sí.
En una investigación previa, el equipo evidenció que las plantas reaccionan al ascr # 18, el ascarosido predominante secretado por los nematodos parasitarios de plantas, al reforzar sus propias defensas inmunes, protegiéndolas así contra muchos tipos de plagas y patógenos.
Esa observación, junto con la literatura publicada que sugiere que las plantas podrían modificar los metabolitos de las plagas, llevó al equipo a plantear la hipótesis de que las plantas y los nematodos interactúan a través de la señalización de moléculas pequeñas y alteran los mensajes de los demás.
Para profundizar en este planteamiento, los investigadores trataron tres especies de plantas: Arabidopsis, trigo y tomate, con ascr # 18 y compararon los compuestos encontrados en plantas tratadas y no tratadas. Identificaron tres metabolitos del ascr # 18, el más abundante de los cuales fue el ascr # 9.
Engañando a los invasores
Los investigadores también encontraron que Arabidopsis y las raíces de tomate secretaban los tres metabolitos en el suelo, y que una mezcla de 90 por ciento de ascr # 9 y 10 por ciento de ascr # 18 agregado al suelo, alejó a los gusanos de las raíces de las plantas, reduciendo así la infección.
El equipo planteó la hipótesis de que los nematodos en el suelo perciben la mezcla como una señal, enviada por plantas ya infectadas de gusanos, para alejarse y evitar la sobrepoblación de una sola planta.
Los gusanos, explican los investigadores, pueden haber evolucionado para secuestrar el metabolismo de las plantas para enviar esta señal, y las plantas, a su vez, pueden haber evolucionado para alterar la señal para parecer lo más infectadas posible, engañando a los posibles invasores.
En resumen, con este estudio los investigadores han demostrado que las plantas también “hablan” a los nematodos al metabolizar los ascarósidos y segregar los metabolitos en el suelo.
Referencia: Plant metabolism of nematode pheromones mediates plant-nematode interactions. Nature Communications, 2020. http://doi.org/10.1038/s41467-019-14104-2