El sistema inmunitario vegetal: ¿Qué pasa cuando una planta enferma?

Hoy en Más de uno, el físico Alberto Aparici nos habla del sistema inmunitario de las plantas y qué ocurre cuando alguna de estas se ve amenazada por un patógeno. Explica que, al contrario que ocurre con el animal –en el que se incluye el humano– cada célula vegetal está siempre alerta, localiza ella sola a los invasores y, si puede, los destruye, además de alertar a otros vegetales cercanos para que estén en guardia contra la enfermedad en caso de ser infectados.

Para conocer más sobre esta materia y sobre los procesos de defensa que siguen las plantas, hablamos con Pablo Vera, investigador del CSIC y director del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas en Valencia.

¿Cómo funciona el sistema inmunitario de las plantas?

Vera comenta que las plantas han desarrollado unas alternativas que, en muchos casos, son más eficientes que las de los animales a la hora de defenderse de los patógenos externos que puedan infectarles. "La célula vegetal, a diferencia de nuestras células, está construida detrás de una muralla, que es la pared celular. Todas las células están protegidas por esta pared, que es la primera barrera estructural a la que llega un patógeno y tiene que saber vencerlo", explica.

En caso de que el patógeno sea capaz de vencer esa pared, se encuentra un sistema inmunitario, que es común a todas las células, algo llamado inmunidad innata. Este sistema tiene una serie de receptores que "reconocen la presencia de los intrusos y activan una reprogramación genética que pone una batería defensiva en alerta contra el patógeno".

En caso de que patógeno se adapte a esa primera barrera defensiva e introduzca factores de virulencia para intentar vencer a la planta, esta cuenta con los famosos genes de resistencia, que lo que hacen es "identificar que ese patógeno está evolucionado y activan un mecanismo más severo", que en la mayoría de los casos "lleva la muerte celular de la célula infectada". "Es preferible que muera una célula para que muera el patógeno", señala Pablo.

Diferencias con el sistema inmune animal

Las plantas no han desarrollado la inmunidad adaptativa, basada en anticuerpos, porque al estar protegidas por una pared, sus células se encuentran yuxtapuestas y no pueden migrar. Además, tampoco han desarrollado un sistema circulatorio que permita esta migración, pero, en contraprestación, tienen mecanismos súper eficientes. "Lo raro es encontrar una infección, lo normal es que las plantas sean resistentes", asegura.

Por otra parte, son grandes inventoras de sustancias químicas para luchar contra patógenos y por eso utilizamos las plantas para curar enfermedades. Han desarrollado, además de un metabolismo primario, uno secundario o especializado, con cientos de miles de nuevos compuestos que son genuinos de las plantas. "Muchos de estos compuestos tienen una capacidad microbiana demostrada, que le da un plus a la hora de defenderse", argumenta.

¿Cómo avisa una planta a otra de que está infectada?

Los vegetales pueden avisar a otros de que están infectados, de manera que puedan poner en alerta a las plantas vecinas para que estas puedan protegerse contra la enfermedad. Una vez que una célula vegetal es infectada, las células se comunican unas con otras a través de unos poros llamados plasmodesmos, que emigran y alertan a las células vecinas con una respuesta sistémica. Existe un sistema de señalización intraplanta, a través de moléculas señalizadoras, que activan genes de defensa de la planta que esté o que pueda estar.

A su vez, existen versiones de estas moléculas que se modifican químicamente y se hacen volátiles. Al hacerse volátiles, puede viajar a la otra planta para que se prepare en caso de sea atacada con un mecanismo defensivo. Es el carácter alelopático de estas moléculas.

¿Cómo ayudamos a las plantas a defenderse?

En este momento, es cuando entra el desarrollo de fungicidas y plaguicidas, que tienen "cada vez mayor aceptación porque vienen de origen natural, precisamente porque se purifica una de estas moléculas señalizadoras en gran cantidad".

Sin embargo, cuando la planta ya tiene instalado el patógeno y, por algún motivo, es susceptible, lo tenemos difícil. O procedes a la poda o si te sabes anticipar, lo que haces es un programa de mejora genética, en el que tú introduces genes de resistencia específicos para que, posiblemente, en un futuro si hay un patógeno de esta naturaleza, la planta ya tenga ese gen, si de nacimiento no lo ha tenido.

Pablo Vera también recuerda que las plantas tienen memoria molecular y las hijas de esa planta son inmunes a la enfermedad porque han sabido grabar en su genoma unas modificaciones químicas que hacen que tenga una mayor predisposición a defenderse.