{"id":150483,"date":"2013-12-11T13:23:03","date_gmt":"2013-12-11T15:23:03","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=150483"},"modified":"2017-03-10T13:29:27","modified_gmt":"2017-03-10T16:29:27","slug":"para-la-gente-y-para-las-plantas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/para-la-gente-y-para-las-plantas\/","title":{"rendered":"Para la gente y para las plantas"},"content":{"rendered":"
\"Xilema

ALESSANDRA DE SOUZA \/ IAC<\/span>Xilema (verde<\/em>) colonizado por Xylella fastidiosa<\/em> ALESSANDRA DE SOUZA \/ IAC<\/span><\/p><\/div>\n

Mientras le suministraba jarabe expectorante a su hijo engripado, la bi\u00f3loga Alessandra de Souza tuvo una idea: \u00bfpodr\u00eda utilizarse ese medicamento para tratar la enfermedad de los naranjos por la que se desvela en su \u00e1mbito profesional? La inspiraci\u00f3n es menos ins\u00f3lita de lo que parece cuando se vislumbran simult\u00e1neamente los s\u00edntomas de la gripe en un ni\u00f1o y la anatom\u00eda de un naranjo. Esto sucede porque la bacteria Xylella fastidiosa<\/i>, causante de la clorosis variegada de los c\u00edtricos (CVC), tambi\u00e9n conocida en Brasil como la plaga de amarelinho<\/i>, por las manchas amarillas que deja en las hojas y frutos, invade la planta formando una biopel\u00edcula que unifica a la comunidad de microorganismos invasores. La ruptura de ese biofilme <\/b>ni bien comienza a formarse podr\u00eda ser la mejor forma de combatir la enfermedad, que ocasiona graves p\u00e9rdidas en la producci\u00f3n nacional de naranjas, sostiene la bi\u00f3loga Marie-Anne Van Sluys, de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en un reportaje publicado en la Edici\u00f3n Especial 50 a\u00f1os de la FAPESP<\/i>. \u00c9se, por cierto, es el objetivo de Alessandra de Souza, investigadora del Centro de Citricultura Sylvio Moreira del Instituto Agron\u00f3mico de Campinas (IAC), con sede en Cordeir\u00f3polis, en el interior paulista.<\/p>\n

Y De Souza parece hallarse en el camino correcto, seg\u00fan lo indican los resultados obtenidos en la maestr\u00eda por su alumna L\u00edgia Muranaka, publicados este a\u00f1o en la revista PLOS ONE<\/i>. \u201cLa patogenicidad de la Xylella<\/i> se encuentra pr\u00f3xima a la de las bacterias que causan infecciones en los seres humanos, con expresi\u00f3n g\u00e9nica y mecanismos similares\u201d, afirma De Souza. Por eso, ella ya prob\u00f3 varios tipos de antibi\u00f3ticos, tales como la tetraciclina y la neomicina. \u201cLa Xylella<\/i> es susceptible a esos medicamentos\u201d, comenta, \u201cpero resultan muy caros para utilizarlos en la agricultura\u201d. La investigadora explica que la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula dentro de la planta permite a las bacterias comunicarse entre s\u00ed, comport\u00e1ndose como un organismo \u00fanico. Esa peculiaridad acaba obstruyendo los vasos del xilema, donde los microorganismos se alojan, e impide el paso de nutrientes y agua desde las ra\u00edces hacia la copa de los \u00e1rboles. Si \u00e9se es el mecanismo de acci\u00f3n de la enfermedad, tal vez all\u00ed mismo se pueda hallar una soluci\u00f3n econ\u00f3micamente factible y sin impactos ambientales.<\/p>\n

La N-acetilciste\u00edna (NAC), el principio activo del jarabe que De Souza le dio a su hijo, un viejo conocido para quienes com\u00fanmente padecen problemas respiratorios, es un agente mucol\u00edtico, es decir, disolvente del moco. \u201cEse compuesto destruye el biofilme y desestructura las prote\u00ednas de varias bacterias que infectan a los seres humanos, tales como Staphylococcus aureus<\/i>, Enterococcus faecalis<\/i> y Pseudomonas aeruginosa<\/i>\u201d, comenta. Nunca se hab\u00eda utilizado ese f\u00e1rmaco en plantas, pero sabiendo \u2012a ra\u00edz de estudios del genoma funcional\u2012 que muchas de las prote\u00ednas que propician la adhesi\u00f3n entre las bacterias X. fastidiosa<\/i> en el interior del naranjo forman uniones entre s\u00ed gracias a la ciste\u00edna, su equipo parti\u00f3 del supuesto de que esa medicina podr\u00eda resultar eficaz para combatir la clorosis.<\/p>\n

\"Bacterias

RICHARD JANISSEN \/ UNICAMP, MICROSC\u00d3PIO INFABIC<\/span>Bacterias vivas, con la mutaci\u00f3n fluorescente, bajo el microscopio confocalRICHARD JANISSEN \/ UNICAMP, MICROSC\u00d3PIO INFABIC<\/span><\/p><\/div>\n

En el naranjal
\n<\/b>En los experimentos in vitro<\/i> dio resultado, pero una cosa es la teor\u00eda o el trabajo con cultivos de bacterias en recipientes de vidrio en el laboratorio y otra muy distinta aplicar ese conocimiento en las bacterias activas en los naranjales. En el primer experimento en plantas vivas, el grupo de De Souza aplic\u00f3 NAC en naranjos mantenidos en un sistema hidrop\u00f3nico, donde las ra\u00edces quedan directamente expuestas a la medicaci\u00f3n. Los resultados fueron prometedores: la cantidad de hojas con manchas amarillas y la cantidad de bacterias disminuyeron en las plantas tratadas. Sin embargo, para mantener el control, se necesitaba administrarle a la planta el medicamento casi en forma permanente. Si se lo discontinuaba, en tres meses reaparec\u00edan los s\u00edntomas.<\/p>\n

Un experimento m\u00e1s realista (\u201cal fin de cuentas, los naranjos no crecen en hidropon\u00eda\u201d, recuerda De Souza), donde se irrig\u00f3 a las plantas con una soluci\u00f3n que inclu\u00eda NAC y, en algunos casos, se les inyect\u00f3 el f\u00e1rmaco en las ra\u00edces, obtuvo resultados similares. Pero el efecto mucol\u00edtico era lo suficientemente prometedor para que el equipo, que tambi\u00e9n inclu\u00eda a investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp) y de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), buscase una manera m\u00e1s eficaz de aplicarlo.<\/p>\n

\u201cEstablecimos una colaboraci\u00f3n sin fines de lucro con una empresa de fertilizantes org\u00e1nicos\u201d, comenta De Souza. El fabricante, Agrolatino, desarroll\u00f3 una f\u00f3rmula para incorporar NAC en el fertilizante granulado, de modo tal que la liberaci\u00f3n del medicamento ser\u00eda gradual. En este caso, los s\u00edntomas se redujeron todav\u00eda m\u00e1s y durante un tiempo m\u00e1s prolongado, de alrededor de ocho meses posteriores a la aplicaci\u00f3n. Esa soluci\u00f3n podr\u00eda ser viable para controlar la clorosis variegada de los c\u00edtricos en plantaciones reales, pero De Souza a\u00fan cree que existe potencial para mejorarla. \u201cEstamos estudiando c\u00f3mo hacer para que la liberaci\u00f3n sea a\u00fan m\u00e1s lenta, utilizando NAC nanoencapsulado\u201d. Es necesario evaluar la eficacia en campo de ese tipo de tratamiento, por eso se lo est\u00e1 probando en colaboraci\u00f3n con el sector citr\u00edcola.<\/p>\n

Dentro del xilema
\n<\/b>La trayectoria que est\u00e1 recorriendo De Souza se inicia con la ambiciosa iniciativa que secuenci\u00f3 el genoma de la X. fastidiosa<\/i> (lea en la <\/i>Edici\u00f3n Especial 50 A\u00f1os de la FAPESP), cuando ella reci\u00e9n hab\u00eda culminado su maestr\u00eda y comenz\u00f3 a trabajar en el IAC junto a Marcos Machado, coordinador de uno de los grupos de trabajo del proyecto en el que la FAPESP invirti\u00f3 12 millones de d\u00f3lares y se transform\u00f3 en un ejemplo de la madurez de la comunidad cient\u00edfica brasile\u00f1a. Ella es una de los 116 autores del art\u00edculo publicado en la revista Nature<\/i> en julio de 2000 con los resultados del primer proyecto gen\u00f3mico del pa\u00eds y se bas\u00f3 en esos resultados para en su tesis doctoral, en la cual investig\u00f3 los genes implicados en la patogenicidad y la formaci\u00f3n de biofilme en esa bacteria. De all\u00ed surge el t\u00edtulo de la conferencia que present\u00f3 en el Congreso Brasile\u00f1o de Fitopatolog\u00eda, realizado en la localidad de Ouro Preto en octubre de este a\u00f1o. \u201cEl genoma de la Xylella fastidiosa<\/i>: 13 a\u00f1os despu\u00e9s del \u2018momento de gloria\u2019, \u00bfd\u00f3nde estamos?\u201d. Una breve respuesta indica que la inversi\u00f3n en un emprendimiento controversial, centrado en un organismo hasta entonces m\u00e1s famoso (por lo malo) entre los productores de naranjas que entre los cient\u00edficos, no cesa de rendir frutos. Y contin\u00faa ramific\u00e1ndose en diversas \u00e1reas de la ciencia.<\/p>\n

Mientras ensaya en la pr\u00e1ctica c\u00f3mo controlar la enfermedad, que es la pesadilla de los citricultores y que en 2009 todav\u00eda afectaba al 35% de los naranjales, id\u00e9ntica cifra que la registrada una d\u00e9cada antes, De Souza hall\u00f3 en el campo de la f\u00edsica nuevos colaboradores para obtener una comprensi\u00f3n m\u00e1s pormenorizada acerca de c\u00f3mo genera la X. fastidiosa<\/i> la biopel\u00edcula que le permite infectar a las plantas. La investigaci\u00f3n conducida por M\u00f4nica Cotta, de la Unicamp, es independiente de la que se realiza en el IAC, pero complementaria. \u201cAhora contamos con un modelo de adherencia completo, que nos permite comprender lo que hace la Xylella<\/i> en cualquier superficie\u201d, relata. La escala es muy diferente, en comparaci\u00f3n con los naranjales donde investiga De Souza. La principal herramienta de trabajo de la f\u00edsica est\u00e1 constituida por microscopios sofisticados, tales como el de fuerza at\u00f3mica y el confocal con spinning disk<\/i>, este \u00faltimo, con sede en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Fot\u00f3nica Aplicada a la Biolog\u00eda Celular (Infabic), coordinado por Hernandes Carvalho, de la Unicamp.<\/p>\n

\"Los

HELVECIO DELLA COLETTA FILHO \/ IAC<\/span>Los frutos de las plantas afectadas son de menor tama\u00f1oHELVECIO DELLA COLETTA FILHO \/ IAC<\/span><\/p><\/div>\n

Con esos aparatos, el grupo de Cotta logra observar c\u00f3mo se comportan las bacterias en diferentes superficies, fundamentalmente en lo referente a la formaci\u00f3n de la biopel\u00edcula. Ella est\u00e1 a punto de responder la pregunta fortuita que De Souza le formul\u00f3 cuando se conocieron, en 2007: \u00bfpor qu\u00e9 permanecen \u201cde pie\u201d al final del ciclo de cultivo en el laboratorio, transcurridos 30 d\u00edas? Se trata de peque\u00f1os bastones cil\u00edndricos, y de hecho, quedan apoyados sobre uno de sus extremos en determinadas situaciones; pero lo que importa, por ahora, es que el abordaje f\u00edsico revel\u00f3 que el cultivo de esas bacterias en placas de vidrio para su observaci\u00f3n en el microscopio electr\u00f3nico no resulta suficiente como para comprenderlas, puesto que las condiciones en que viven plantean grandes diferencias.<\/p>\n

Cotta hizo valer su expertise<\/i> en microscop\u00eda y utiliz\u00f3 sustratos m\u00e1s parecidos al que se hallan en la naturaleza \u2012dos tipos de celulosa\u2012, adem\u00e1s del vidrio. \u201cEn primera instancia, la bacteria se adhiere, luego secreta los exopolisac\u00e1ridos que forman una c\u00e1psula y, a continuaci\u00f3n, la biopel\u00edcula\u201d, explica. Un art\u00edculo publicado en septiembre en la revista PLOS ONE<\/i>, que es la parte principal del doctorado de Gabriela Lorite, que integra su equipo, revela que el sustrato provoca importantes variaciones tanto en el formato del biofilm como en sus bordes. \u201cA la bacteria le agrada el silicio y no le gusta la celulosa\u201d, comenta la f\u00edsica, quien erigi\u00f3 su trayectoria en el estudio de materiales y parece haberse aficionado al organismo que la acerc\u00f3 al mundo biol\u00f3gico. De los dos tipos de celulosa que produjo en el laboratorio, el acetato de celulosa es m\u00e1s rugoso y menos c\u00f3modo para la Xylella<\/i>, que no logra expandirse por toda su superficie. En tanto, la etilcelulosa presenta menor irregularidad, y ah\u00ed la bacteria se adhiere mejor. \u201cSon diferentes tipos de rugosidad, como si compar\u00e1ramos los Alpes con Serra da Mantiqueira\u201d, dice.<\/p>\n

Adherencia f\u00edsica
\n<\/b>Pero la rugosidad no es la variable m\u00e1s determinante para la adherencia, y las t\u00e9cnicas acopladas en la microscop\u00eda permiten manipulaciones muy minuciosas para describir ese proceso. Cotta logra, por ejemplo, sujetar en la punta del microscopio de fuerza at\u00f3mica una prote\u00edna que produce la Xylella<\/i> al inicio del ciclo infeccioso. Al punzar las bacterias con esa sustancia, los investigadores las inducen a la adherencia y miden la fuerza de la interacci\u00f3n entre el organismo y el sustrato. \u201cComprobamos que a las bacterias les agradan m\u00e1s algunas zonas que otras\u201d. Los experimentos indican que en el silicio y en la etilcelulosa, al menos una de las prote\u00ednas se adhiere casi siempre al sustrato. No sucedi\u00f3 lo mismo con el acetato de celulosa, donde dicha adherencia s\u00f3lo se observ\u00f3 en un 20% de los casos. La conclusi\u00f3n m\u00e1s general del trabajo determina que la Xylella<\/i> posee una tendencia mayor a fijarse en superficies el\u00e9ctricamente m\u00e1s uniformes, con carga positiva, que adem\u00e1s son hidr\u00f3filas (atraen al agua).<\/p>\n

Con los estudios realizados hasta ahora por el grupo de Cotta se comienza a comprender en qu\u00e9 manera la biopel\u00edcula se instala y se difunde por el xilema de los naranjos. Sacando provecho de la caracter\u00edstica que le da su nombre a la bacteria y que permite observar su din\u00e1mica en tiempo real \u2012es fastidiosa en el sentido de su lentitud enervante\u2012, Cotta tiene varios planes en vista. Entre ellos se incluye estudiar mejor c\u00f3mo la expresi\u00f3n g\u00e9nica influye en la formaci\u00f3n del biofilme, utilizar el brillo que le confiere la prote\u00edna fluorescente verde (GPF, seg\u00fan su sigla en ingl\u00e9s) para observar su din\u00e1mica y, en consonancia con el trabajo de De Souza, mejorar la comprensi\u00f3n del efecto de la NAC sobre las propiedades de la biopel\u00edcula en el curso de su formaci\u00f3n y su desarrollo. Esto permitir\u00e1 investigar minuciosamente la sospecha de Van Sluys, que estima que las fases iniciales de la infecci\u00f3n resultan cruciales.<\/p>\n

\"Lesiones

ALESSANDRA DE SOUZA \/ IAC<\/span>Lesiones t\u00edpicas causadas por la CVC en las hojas ALESSANDRA DE SOUZA \/ IAC<\/span><\/p><\/div>\n

La mayor resoluci\u00f3n con la que trabajan los f\u00edsicos ayuda incluso a redefinir las instancias iniciales desde un punto de vista experimental. Cuando Cotta le dijo a De Souza que ya pod\u00eda detectarse el fiofilme, aunque con pocas bacterias, seis horas despu\u00e9s de la inoculaci\u00f3n de la bacteria en el medio de cultivo, la bi\u00f3loga no le dio mucho cr\u00e9dito a esa informaci\u00f3n. Al fin y al cabo, ella s\u00f3lo lograba divisar un conjunto de bacterias a partir de cinco d\u00edas de incubaci\u00f3n.<\/p>\n

Cotta subraya que los avances obtenidos s\u00f3lo son posibles gracias a una interacci\u00f3n permanente, aunque espor\u00e1dica, entre bi\u00f3logos y f\u00edsicos. Como dijo uno de sus alumnos, luego de una visita al IAC: \u201cPiensan distinto\u201d. Ese pensar diferente es lo que genera nuevas preguntas, nuevos enfoques, y permite hallar respuestas innovadoras. Ella opina que el uso de equipamientos multiusuarios, en los que la FAPESP invierte bastante, es clave en este sentido. \u201cAprendimos a interactuar con otras \u00e1reas, no s\u00f3lo a utilizar el equipamiento\u201d.<\/p>\n

Otra peculiaridad que la f\u00edsica de la Unicamp cree que es relevante, consiste en que ambos laboratorios son dirigidos por mujeres. \u201cY charlatanas\u201d, a\u00f1ade. Las conexiones que rindieron frutos surgieron en conversaciones durante el almuerzo, en las cuales quedaron expuestos los intereses en com\u00fan y se estrecharon las relaciones de trabajo. Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se suma el hecho de que ambas hacen malabares constantemente para equilibrar la vida personal y la vida profesional, la maternidad, las amistades y las colaboraciones. \u201cLas ideas surgen de la experiencia\u201d, resalta Cotta, recordando la inspiraci\u00f3n inicial de su colega al darle el jarabe a su hijo.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n<\/span>1.<\/strong> Caracter\u00edsticas biol\u00f3gicas de la Xylella fastidiosa<\/i> en el biofilme: la importancia de los genes de adherencia y la adaptaci\u00f3n en la patog\u00e9nesis (2004\/ 14576-2<\/a>); Modalidad<\/b> Programa Joven Investigador; Coord.<\/b> Alessandra Alves de Souza\/ IAC; Inversi\u00f3n<\/b> R$ 205.432,59 (FAPESP)
\n2.<\/strong> An\u00e1lisis estructural y qu\u00edmico de biopel\u00edculas de Xylella fastidiosa<\/i> (2010\/ 51748-7<\/a>); Modalidad<\/b> L\u00ednea Regular de Ayuda al Proyecto de Investigaci\u00f3n; Coord.<\/b> M\u00f4nica Alonso Cotta\/ Unicamp; Inversi\u00f3n<\/b> R$ 187.405,53 (FAPESP)<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\n<\/span>MURANAKA, L. S.\u00a0et al<\/i>.\u00a0N-Acetylcysteine in agriculture, a novel use for an old molecule: focus on controlling the plant-pathogen\u00a0Xylella fastidiosa<\/i><\/a>.\u00a0PLoS One<\/b>. v. 8, n. 8, e72937. ago. 2013.
\nLORITE, G. S.\u00a0et al<\/i>.\u00a0Surface physicochemical properties at the micro and nano length scales: role on bacterial adhesion and\u00a0Xylella fastidiosa<\/i>\u00a0biofilm development<\/a>.\u00a0PLoS One<\/b>. v. 8, n. 9, e75247. set. 2013.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Medicamento podr\u00eda ser eficaz para control de plaga de los naranjos","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[278],"coauthors":[95],"class_list":["post-150483","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-biologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150483","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=150483"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150483\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=150483"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=150483"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=150483"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=150483"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}