Las patatas podridas esconden un potente f¨¢rmaco contra hongos, incluidos los humanos

Cuando se queda una patata olvidada al fondo de la despensa pueden suceder dos cosas: que le broten tallos como en aquellos experimentos de la escuela o que se ablande, oscurezca y produzca uno de los peores olores que hay. En este caso, es muy probable que haya sido presa de la podredumbre blanda, provocada por bacterias. Una de ellas, la Dickeya solani, fue identificada en 2005 en el norte de Europa y desde entonces se ha convertido en una de las principales plagas de los cultivos de patatas en el continente. Pero, en su peligrosidad, tambi¨¦n est¨¢ su virtud: un grupo de cient¨ªficos ha...

Cuando se queda una patata olvidada al fondo de la despensa pueden suceder dos cosas: que le broten tallos como en aquellos experimentos de la escuela o que se ablande, oscurezca y produzca uno de los peores olores que hay. En este caso, es muy probable que haya sido presa de la podredumbre blanda, provocada por bacterias. Una de ellas, la Dickeya solani, fue identificada en 2005 en el norte de Europa y desde entonces se ha convertido en una de las principales plagas de los cultivos de patatas en el continente. Pero, en su peligrosidad, tambi¨¦n est¨¢ su virtud: un grupo de cient¨ªficos ha descubierto que usa un potente agente fungicida que elimina a los hongos que podr¨ªan competir por los nutrientes del tub¨¦rculo. Ensayos en el laboratorio han mostrado que este compuesto ataca a un amplio abanico de hongos pat¨®genos, algunos humanos.

El microbi¨®logo molecular de la Estaci¨®n Experimental del Zaid¨ªn (EEZ-CSIC) Miguel ?ngel Matilla es, junto a colegas de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) el descubridor del antif¨²ngico que sintetiza D. solani. La historia que cuenta recuerda a la de la penicilina que pudr¨ªa los melones cantalupo y que permiti¨® la obtenci¨®n del primer antibi¨®tico a escala industrial a mediados del siglo pasado. Como en aquella ocasi¨®n, ha sido una mezcla entre conocimiento previo, curiosidad cient¨ªfica y la mejor tecnolog¨ªa disponible. ¡°Est¨¢bamos estudiando otro compuesto antif¨²ngico (la oocidina A) producido por otra bacteria vegetal beneficiosa para las plantas y descubrimos que los genes que interven¨ªan en esta producci¨®n tambi¨¦n estaban presentes en la bacteria pat¨®gena D. solani¡±, explica el cient¨ªfico espa?ol.

¡°Est¨¢bamos estudiando otro compuesto antif¨²ngico producido por una bacteria vegetal beneficiosa para las plantas¡±

Miguel ?ngel Matilla, microbi¨®logo molecular de la Estaci¨®n Experimental del Zaid¨ªn (EEZ-CSIC)

Matilla, que inici¨® estas investigaciones en la Universidad de Cambridge, y sus colegas brit¨¢nicos cultivaron mutantes de la D. solani que no produc¨ªan el fungicida oocidina A. ¡°Vimos que estas cepas modificadas gen¨¦ticamente segu¨ªan matando a los hongos¡±, comenta Matilla. ¡°Esto nos indicaba que estaba produciendo otra mol¨¦cula antif¨²ngica¡±, a?ade. Utilizando estrategias de microbiolog¨ªa molecular y gen¨®mica, la encontraron, bautiz¨¢ndola como solanimicina. Tocaba centrarse en este nuevo compuesto para la ciencia.

Tal y como detallan en mBio, la revista de la Sociedad Estadounidense de Microbiolog¨ªa, los investigadores vieron que la bacteria produce el compuesto con prudencia, casi a demanda, produci¨¦ndolo en respuesta a la densidad celular. En un entorno con un pH ¨¢cido, como el presente en las patatas, la bacteria activa la expresi¨®n del grupo de genes que est¨¢n detr¨¢s de la solanimicina. Para Rita Monson, del departamento de bioqu¨ªmica de la Universidad de Cambridge, es un ingenioso mecanismo de protecci¨®n. ¡°Es un antif¨²ngico que creemos que funciona matando a los competidores f¨²ngicos, y las bacterias sacan mucho provecho de este proceso inhibitorio¡±, dice. Matilla recuerda que ¡°si son capaces de inhibir o incluso matar a los hongos competidores, tendr¨¢n un mejor acceso a los nutrientes presentes en las plantas y tub¨¦rculos de las patatas¡±.

¡°Es un antif¨²ngico que creemos que funciona matando a los competidores, y las bacterias sacan mucho provecho de este proceso inhibitorio¡±

Rita Monson, departamento de bioqu¨ªmica de la Universidad de Cambridge

Los investigadores comprobaron que la solanimicina no solo act¨²a contra los hongos de la patata. Inocularon la bacteria en una veintena de cultivos de hongos. Entre ellos estaban varios de hongos pat¨®genos m¨¢s da?inos para diversos cultivos, as¨ª como levaduras como la de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae) y el hongo Candida albicans, presente en v¨ªas respiratorias, aparato digestivo y genital humano y que, en determinadas condiciones, degenera en pat¨®geno. Comprobaron que el compuesto reci¨¦n descubierto era efectivo contra la mayor¨ªa de los hongos vegetales y las levaduras estudiadas.

¡°Tiene un amplio espectro de acci¨®n, pero a la vez muy espec¨ªfico¡±, comenta Matilla. Mientras la solanimicina actuaba ferozmente contra los hongos, no era t¨®xica contra otros microorganismos, como las bacterias, o contra nem¨¢todos. ¡°Desconocemos el mecanismo molecular del funcionamiento del compuesto, pero debe interferir alg¨²n proceso b¨¢sico para los hongos¡±, reconoce el microbi¨®logo de la EZZ.

Queda tiempo, varios a?os, hasta que la solanimicina pueda ser un aut¨¦ntico f¨¢rmaco. Los autores del estudio indican que han empezado a colaborar con investigadores en qu¨ªmica molecular para definir la estructura de esta mol¨¦cula y comprender mejor c¨®mo act¨²a. Una vez identificado el compuesto, hay que purificarlo en grandes cantidades o lograr una versi¨®n sint¨¦tica. Despu¨¦s habr¨¢ que usarlo en modelos celulares para determinar su toxicidad y m¨¢s tarde en modelos vegetales o animales antes de usarlo para combatir hongos en los primeros ensayos cl¨ªnicos.

Acabe siendo un f¨¢rmaco o no, los investigadores creen que el descubrimiento de la solanimicina ya ha logrado uno de sus objetivos. Hasta el 80% de los antibi¨®ticos (incluidos aqu¨ª los antif¨²ngicos) se obtienen de microorganismos del suelo. La gran mayor¨ªa son actinobacterias aprovechadas por la farmacopea humana hasta tal punto que se ha generado un nuevo problema: el desarrollo de resistencias. El caso de la solanimicina de las bacterias que pudren las patatas muestra que tambi¨¦n hay que poner los ojos, en palabras de Matillas, ¡°en el microbioma de las plantas como fuente de nuevos antibi¨®ticos¡±.

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