Hongos hay en todas partes, incluso en el interior de las plantas. Este es el caso de los llamados hongos endófitos, que forman simbiosis con las plantas que los hospedan. De éstas obtienen alimento y, a su vez, les brindan beneficios como, por ejemplo, mayor tolerancia a la herbivoría. Un estudio reciente de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA) demostró que ciertos pastos forrajeros que viven asociados a hongos endófitos del género Epichloë son menos susceptibles al ataque de hongos patógenos, y que la fuerza de este efecto decrece según las condiciones en las que se realicen los experimentos y el tipo de patógeno. Resaltan las ventajas de realizar estudios en condiciones ambientales, sin simplificar el fenómeno.
Hifas del hongo endófito Epichloë (se aprecian como filamentos) creciendo entre las células en una semilla de pasto.
“Los hongos endófitos viven dentro de una gran diversidad de plantas. En nuestro caso, investigamos los endófitos que se desarrollan dentro de unos pastos muy valiosos como alimento del ganado. Se trata de una simbiosis, ya que los dos organismos, al compartir sus ciclos de vida, se conectan estrechamente entre sí. Y es del tipo mutualista porque los dos se benefician: los pastos albergan y ‘alimentan’ al hongo, y éste les provee varias defensas frente a los que no son simbióticos”, explicó Luis Pérez, docente de la cátedra de Ecología de la FAUBA.
Desde hace tiempo se sabe que este tipo de hongo endófito produce compuestos químicos —llamados alcaloides— que protegen a las plantas hospedantes contra los herbívoros, desde insectos hasta vacas. Pérez comentó a Sobre La Tierra que llegar a conocer esto en profundidad hizo que quedaran relegadas varias líneas de investigación como, por ejemplo, de qué manera este endófito protege a los pastos forrajeros contra el ataque de hongos patógenos.
“Relevamos todos los trabajos publicados que incluían esta interacción entre pastos, hongos endófitos y hongos patógenos, y realizamos un metaanálisis que incluyó 18 especies de pastos, 11 de hongos endófitos y 22 de hongos patógenos. Por un lado, queríamos ver si el efecto ‘protector’ que brinda esta simbiosis difería según la aproximación elegida para estudiar esta interacción triple. Por otro lado, queríamos indagar cómo variaba esta protección respecto de los diferentes tipos de hongos patógenos que infectaban las plantas; es decir, si la mataban, si la debilitaban o si sólo disminuían su fecundidad”, señaló Pérez, quien también es investigador del CONICET en el instituto IFEVA-FAUBA.
Vista detallada de las hifas del hongo endófito, registradas con un microscopio electrónico de barrido. El hongo sólo crece entre las células vegetales.
“Un resultado clave del trabajo que publicamos en la revista Fungal Biology Reviews es que pudimos determinar que en los experimentos en laboratorio, donde las condiciones están muy controladas, el efecto de protección es fuerte y claro. Al subir en la escala, vimos que en invernáculo la protección sigue siendo notable, pero más variable que en laboratorio. Y a campo, donde hay muchos menos estudios realizados, el efecto protector del endófito es débil o no detectable”, detalló Pérez.
Y agregó: “El segundo resultado fundamental de nuestro estudio es que Epichloë protege fuertemente a los pastos hospedantes cuando se trata de hongos patógenos que los matan o que los debilitan. No encontramos esta protección cuando se trata de los patógenos que disminuyen la fecundidad de los pastos forrajeros. Todos estos resultados tienen implicancias múltiples, ya sea para la ecología, la agronomía o bien para entender la dinámica de las enfermedades en general”.
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Distintas visiones de una misma interacción
“Si los tres actores de la simbiosis son los mismos, ¿Por qué los resultados pueden variar tanto según cómo se realicen los experimentos?”, se preguntó retóricamente Luis Pérez antes de embarcarse en la explicación. “Es cuestión de cuánto podemos controlar las variables del ambiente en el experimento. En los estudios a campo, por ejemplo, tenemos menos capacidad de controlar los múltiples factores que pueden estar variando y que tal vez posean algún efecto importante en lo que estamos estudiando. Por ejemplo, pueden surgir otros actores, como insectos que se alimentan de patógenos o que los transportan de planta en planta”.
El trabajo de Pérez y colaboradores puso en evidencia que el efecto de protección que brinda la simbiosis es más o menos detectable según la escala a la que se realicen los experimentos. Las tres escalas analizadas, de izquierda a derecha, fueron laboratorio, invernáculo y campo.
“En el otro extremo, en el laboratorio podemos controlar prácticamente todos los factores. Por ejemplo, podemos ver la interacción directa del hongo endófito sobre los otros hongos patógenos. Entonces, esto nos lleva a ‘tomar con pinzas’ las extrapolaciones que muchas veces se hacen de resultados obtenidos in vitro, y a valorar más los estudios que contemplan la complejidad”, sostuvo el investigador.
La ecología, un marco para entender las enfermedades
“El trabajo de Luis es un ejemplo de cómo la ecología nos permite estudiar enfermedades de interés agronómico”, subrayó Marina Omacini, investigadora del CONICET y coautora de la publicación junto con Luis Pérez y Pedro Gundel, docentes de la FAUBA, e Iñigo Zabalgogeazcoa, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España. Y añadió que “es fundamental reconocer que los ambientes son multifactoriales y que en ellos coexisten e interactúan muchas especies en simultáneo. La mayoría de los estudios de las relaciones entre las plantas y sus enemigos se realizan aislando la interacción. Sin embargo, es indispensable tener en cuenta que el resultado depende de otras interacciones y que la mayoría de las plantas están naturalmente asociadas con distintos tipos de microorganismos, no sólo con los patogénicos”.
Omacini, también docente de la cátedra de Ecología de la FAUBA, destacó la importancia de considerar las simbiosis mutualistas. “Si bien los ecólogos dicen que los mutualismos son posibles y frecuentes en los ecosistemas, la realidad es que están muy poco estudiados en comparación con, por ejemplo, la competencia. Este trabajo muestra cómo un mutualismo puede modificar el resultado de interacciones más consideradas y resalta las limitaciones de otros estudios en condiciones muy controladas y que no tienen en cuenta a los simbiontes. No digo que esos trabajos no sean relevantes, pero su visión reduccionista y fuera de contexto limita la interpretación de los resultados”.
En los experimentos a campo existen simultáneamente múltiples factores e interrelaciones. Para Omacini, la ecología brinda un marco para abarcarlas, estudiarlas y comprenderlas.
“La tesis de doctorado de Luis generó numerosos interrogantes. La publicación nos dio la oportunidad de contestarlos, además de reinterpretar algunos de sus resultados y los de otros estudios sobre la interacción triple entre los pastos forrajeros, los hongos endófitos y los patógenos. Gracias al metaanálisis logramos plantear factores o procesos que pueden ayudar a reducir las enfermedades en estos recursos tan valiosos para el ganado”, afirmó Marina.
“Hay que dialogar con lo real y tratar de desarrollar el pensamiento complejo, que implica reflexionar y contextualizar, unir lo fragmentado, conectar partes. Para mí, eso es lo que hace la ecología: estudiar, por ejemplo, problemas como la relación entre las plantas y los patógenos en distintas escalas, y reconocer que el resultado de esa interacción depende de la presencia de otras interacciones. Incluso, vale destacar que Luis en el trabajo menciona no sólo esta interacción triple, sino cómo los vectores de patógenos podrían estar involucrados y modificar la severidad de la enfermedad”, concluyó.
Fuente: Sobre la Tierra- por Pablo Roset
