Relaciones amistosas entre hongos y plantas

Gabriela Heredia, Marcela Gamboa Angulo, Tania Raymundo, Yenitze García-Martínez, Uriel Gallardo Valencia

De la misma forma que los animales, los hongos para alimentarse, requieren de compuestos orgánicos ya elaborados. Ante esta situación a lo largo de su evolución han desarrollado diversas estrategias para conseguir sus requerimientos nutritivos. Una de ellas es el establecimiento de interacciones con otros organismos vivos, en las cuales, pueden actuar amigablemente como agentes benéficos o bien como villanos ocasionando daños.

Los hongos que provocan enfermedades a otros seres vivos son conocidos como parásitos; afortunadamente, constituyen una muy baja proporción de las especies que integran el Reino de los Hongos. En compensación a los daños provocados por estas especies, existe un amplio grupo de hongos que convive armoniosamente con plantas y animales. En particular, para las plantas es poco sabido que prácticamente en todas ellas, en algún momento de su ciclo de vida y en alguna parte de sus tejidos, cohabita en forma armoniosa por lo menos algún tipo de hongo.

Entre las relacione amistosas hongo-planta están las que establecen los hongos endófitos. Estas interacciones aún son poco conocidas; los hongos endófitos pasan parte o todo su ciclo de vida dentro de los tejidos vegetales sin ocasionar enfermedades o sintomatología alguna. Estos organismos han sido detectados en plantas de una amplia gama de ecosistemas, como son desiertos, tundras, manglares, selvas y pastizales. Así mismo, se ha comprobado que desempeñan un papel crucial en la salud de las plantas al protegerlas contra el ataque de plagas y enfermedades ocasionadas por bacterias, hongos, insectos y nemátodos, y que, además les ayudan a enfrentar la restricción de nutrientes, sequía, y condiciones extremas de acidez o salinidad en el suelo. A cambio, las plantas les proveen de sustancias nutritivas, albergue y protección a la desecación.

Con forme se ha profundizado en los mecanismos que usan los hongos endófitos para la protección y salud de las plantas, se han abierto múltiples posibilidades para su empleo en prácticas agrícolas alternativas, restauración de paisajes deforestados, y en el descubrimiento de moléculas bioactivas las cuales son sintetizadas por los hongos para repeler a sus competidores.

Por la extraordinaria diversidad que existe en este grupo de hongos, a partir de su estudio resulta altamente promisoria la posibilidad de descubrir moléculas con aplicación en el sector salud. Entre los compuestos biológicamente activos detectados en los hongos endófitos figuran antibióticos, antitumorales, antipiréticos, antiinflamatorios, antioxidantes, antialérgicos y antidepresivos.

Estudios recientes permiten suponer que la mayoría de las plantas, sino es que todas, establecen interacciones con hongos endófitos; se cree que podría existir un millón de especies endófitas, la mayoría desconocidas para la ciencia. Como país megadiverso, en México muy seguramente existe una cuantiosa riqueza de hongos endófitos. Por el desconocimiento que tenemos sobre esta temática, el trabajo de investigación requerido para explorar su diversidad y potencial biotecnológico es un colosal reto para los científicos de nuestro país.

En el laboratorio de Micromicetos del INECOL, junto con investigadores de la Unidad de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), y de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional (IPN), estamos realizando investigaciones sobre los hongos endófitos del mangle rojo -Rhizophora mangle- y del arbusto Acalypha gaumerii, planta endémica de la Península de Yucatán (Fig. 1). Las cepas aisladas se estudian para valorar su capacidad antagónica ante bacterias y hongos patógenos (Fig. 2). Entre los hallazgos encontrados destacan los siguientes: En el mangle rojo se han aislado de tallos y hojas varias especies del género Pestalotiopsis (Fig. 3), del cual, por referencias bibliográficas se conoce su capacidad para sintetizar Paclitaxel el componente activo del Taxol, un fármaco empleado en el tratamiento del cáncer de ovario, mama y pulmón. Por su parte, entre los endófitos de Acalypha gaumerii se está trabajando con una cepa del género Hypoxylon, la cual en bioensayos hechos en nuestro laboratorio ha inhibido el crecimiento de hongos fitopatógenos como Corynespora cassiicola, Fusarium equiseti y Alternaria porri (Fig. 4).

La exploración de las interacciones entre hongos endófitos y plantas es un campo de investigación apasionante que requiere la colaboración de grupos interdisciplinarios, para poder descifrar y aprovechar los secretos que comparten hongos y plantas para mantener relaciones amistosas, de las cuales, la humanidad puede beneficiarse.

Pie de figuras

Figura 1. Zona de Manglares en la Reserva de la Biosfera Isla Cozumel, Quintana Roo. Toma de muestras de mangle rojo. Autor fotografía: Yenitze García-Martínez

Figura 2. Colonias de hongos endófitos aisladas del mangle rojo. Autor fotografía: Yenitze García-Martínez

Figura 3. Esporas de especies de hongos endófitos del género Pestalotiopsis, aisladas de hojas y tallos del mangle rojo. Autor fotografía: Yenitze García-Martínez

Figura 4. Bioensayos antagónicos entre el hongo endófito Hypoxylon sp. (colonias beige con margen blanco situadas en el extremo superior de las cajas) y hongos fitopatógenos. Para cada caso, en las tres cajas de la parte superior se aprecia la inhibición del crecimiento de los fitopatógenos ante la presencia de Hypoxylon. En la caja inferior central se muestra el extenso crecimiento del fitopatógeno en ausencia del hongo endófito. Autor fotografía: Uriel Gallardo Valencia