Profundizan el estudio de la escoba de bruja, la enfermedad que asoló los cultivos de cacao en Brasil

Se trata de un hongo que desencadena un desequilibrio hormonal en los cacaoteros que lleva al crecimiento excesivo de los tejidos infectados y drena la energía que debería destinarse al crecimiento de los frutos y las raíces, según informan investigadores de la Universidad de São Paulo en un artículo publicado en la revista New Phytologist

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – La enfermedad conocida con el nombre de escoba de bruja fue el motivo de la mayor crisis de la cacaocultura brasileña. Esta dolencia, causada por el hongo Moniliophthora perniciosa, provoca deformaciones, putrefacción y muerte en las partes afectadas de los árboles del cacao, que adquieren la apariencia de escobas viejas, de allí su denominación. La escoba de bruja es endémica en la región amazónica, y se propagó por el sur del estado de Bahía, en la región nordeste de Brasil, en el año 1989. Como consecuencia de ello, el país, que llegó a ser el segundo productor mundial de cacao, con cosechas de más de 400 mil toneladas del fruto a mediados de la década de 1980, vio su producción mermar hasta las 100 mil toneladas en la década de 2000.

Los impactos de esto fueron desastrosos, tanto en el ámbito económico, con la caída de ingresos y el endeudamiento de los productores, como a escala social, con la desocupación masiva de los trabajadores que cumplían sus tareas en los cultivos, y en la esfera ambiental, pues el cacaotero, al cultivárselo a la sombra de los fragmentos remanentes del Bosque Atlántico, se erigía como un importante factor de preservación de dicho bioma.

Desde entonces, diversas iniciativas se han puesto en práctica. Pero el problema no se resolvió. Los árboles sanos coexisten al lado de otros enfermos. Bahía perdió la primacía al ser superado por el estado de Pará como principal productor del país. Y Brasil cerró el año 2020 con una producción total de 250 mil toneladas, para ocupar el séptimo puesto en el ranking mundial.

Pero un estudio realizado en Brasil por el Centro de Energía Nuclear en la Agricultura, de la Universidad de São Paulo (Cena-USP), y por la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, también de la Universidad de São Paulo (Esalq-USP), con colaboraciones en el país y en el exterior, aporta ahora nueva e importante información sobre el proceso de infección causado por el M. perniciosa. Y sus resultados salieron publicados en el periódico científico New Phytologist.

“Demostramos por primera vez que el hongo sintetiza la hormona citocinina. Y esta hormona altera directa o indirectamente el equilibrio hormonal de la planta, llevando al crecimiento excesivo de los tejidos infectados. En esos tejidos ocurre algo análogo a un cáncer, que modifica el metabolismo y drena la energía de la planta, compitiendo con la producción de los frutos y el crecimiento de las raíces. Por esta razón, la escoba de bruja debilita y genera una merma en la productividad de los cacaoteros”, dice el ingeniero agrónomo Antônio Figueira, profesor titular del Cena-USP y coordinador de la investigación.

“Hasta ahora, las pérdidas en la producción de cacao se le adjudicaban fundamentalmente a la putrefacción de los frutos. Se sabe que la hormona citocinina induce la formación de drenajes metabólicos en las plantas, y esta parece ser la estrategia de este patógeno, que posiblemente se vale de la citocinina para generar un aumento de la biomasa en el tejido en donde reside. Posteriormente, con la muerte del tejido infectado, el hongo echa mano de manera oportunista de la materia seca vegetal para crecer y reproducirse”, añade el investigador.

Estos nuevos conocimientos tienen un impacto directo en las estrategias de manejo de la enfermedad, en las cuales se ignoraba el rol de la inhibición provocada por el hongo en el crecimiento de las raíces. Por otra parte, la recomendación de cortar las ramas infectadas, la denominada poda fitosanitaria, debe mantenerse y ampliarse con miras a minimizar la aparición de drenajes metabólicos.

Esta investigación contó con el apoyo de la FAPESP mediante siete proyectos (16/10498-4, 13/04309-6, 16/10524-5, 17/17000-4, 15/00060-9, 18/18711-4 y 19/12188-0) .

Un modelo de estudio

Tal como lo explica Figueira, el cacaotero es un árbol perenne, que comienza su florecimiento y su fructificación tan solo dos años después de su cultivo. Esto dificulta mucho los análisis genéticos. Asimismo, debido a su porte, las investigaciones sobre la fisiología vegetal quedan bastante limitadas. Estos son los motivos por los cuales se han logrado escasos avances empleando directamente al cacaotero en estudios más controlados sobre la infección y el desarrollo de la afección.

“Para superar estas dificultades, en el trabajo que ahora ha salido publicado, utilizamos una especie vegetal de pequeño porte y de rápido crecimiento también susceptible a la infección causada por el mismo hongo, el tomatero micro-tom”, informa.

El micro-tom cumple en las investigaciones botánicas un papel análogo al de los ratones en los estudios de biología humana o medicina. Es un modelo vegetal de solamente 15 centímetros de altura y un ciclo de vida, de semilla a semilla, de solo 90 días. “El profesor Lázaro Peres, de la Esalq-USP, coautor del artículo, se ha dedicado al uso del tomatero micro-tom en diversos estudios. Cuenta con una colección de linajes con diversos genes mutantes y transgénicos, e incluso con una serie de mutantes con alteraciones para la síntesis o la percepción de hormonas vegetales”, comenta Figueira.

“Como el hongo de la escoba de bruja infecta al tomatero, y se sospechaba que, al infectarlo, provocaba un desequilibrio hormonal, investigamos una serie de mutantes con genes de síntesis o percepción de hormonas para saber cuáles no exhibirían síntomas o serían más susceptibles a la acción del hongo. Fue así como detectamos que el mutante deficiente para la citocinina no presentaba síntomas, lo que indicaba la participación de esa hormona en el surgimiento de los síntomas”, explica el investigador.

Y luego lo detalla. “Confirmamos esta participación mediante diversos abordajes: cuantificando las citocininas en los tejidos infectados y en el micelio del hongo, aplicando hormonas sintéticas para simular los síntomas de la enfermedad, empleando inhibidores sintéticos de percepción de la hormona para revertir los síntomas de la enfermedad, y utilizando un linaje transgénico que expresa un gen reportero dirigido por un promotor inducido por citocinina. También analizamos mediante secuenciación la expresión de genes marcadores de señalización con citocinina. Todos los ensayos confirmaron el papel de esta hormona en la patogénesis de la escoba de bruja.”

Puede accederse a la lectura del artículo intitulado Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches’ broom disease of cacao, interferes with cytokinin metabolism during infection of Micro-Tom tomato and promotes symptom development en el siguiente enlace: nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17386.