Los nematodos son plagas agrícolas prominentes que ingresan a las raíces de las plantas hospedantes para alimentarse y reproducirse formando los conocidos "nudos de raíces". Estas plagas infectan a muchas especies de cultivos a nivel mundial y causan daños por miles de millones de dólares cada año. Las plantas muy infestadas no absorben el agua y las sales inorgánicas de manera eficiente, lo que provoca un retraso del crecimiento o incluso la muerte de las plantas.
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| Créditos: Dominio público. |
Los nematodos y otros organismos localizan a las plantas hospedantes a través de la quimiotaxis, que se refiere a la orientación de los organismos en respuesta a los estímulos o gradientes químicos. Este mecanismo actúa como base para los comportamientos de los animales, como la búsqueda de comida, el cortejo y la evitación de los depredadores, y es particularmente crucial para los parásitos que buscan un huésped para infectar. De esta manera, las estructuras químicas y las propiedades de los quimioatrayentes influyen fuertemente en el comportamiento de sus receptores. En el caso de los parásitos, los quimioatrayentes son a menudo compuestos producidos por el huésped.
Un equipo de investigadores de las universidades de Kumamoto, Saitama, Ryukyus y Tokyo aislaron con éxito un atrayente de nematodos de los exudados de semillas de lino a fin de desarrollar dispositivos de captura de nematodos. Según Shinichiro Sawa, líder del equipo:
Usando el atrayente de nematodos descubierto en nuestro estudio, ahora estamos un paso más cerca de desarrollar un dispositivo funcional para atrapar nematodos... Dado que este atrayente es un producto vegetal natural y no contiene agentes nematicidas, puede eludir el proceso de registro de plaguicidas. Además, creemos que es poco probable que el atrayente de nematodos de esta investigación tenga un impacto negativo en el medio ambiente o la salud humana y tiene el potencial de contribuir a una agricultura sostenible y respetuosa con el medio ambiente
Los resultados de los trabajos del equipo de investigación fueron publicados en un artículo en Science Advances. El grupo de investigación examinó el atrayente purificado y descubrió que se compone de polisacáridos de la pared celular. Se encontró que su estructura se asemeja al ramnogalacturonano-I con residuos alternos de ramnosa y ácido galacturónico como columna vertebral, y monómeros de galactosa y fucosa como cadenas laterales que decoran la columna vertebral RG.
Investigaciones posteriores revelaron que las cadenas laterales de L-galactosa son críticas para la atracción de nematodos. Curiosamente, mientras que la D-galactosa se encuentra comúnmente en las paredes celulares de las plantas, la L-galactosa es comparativamente rara, siendo las semillas de lino una fuente excepcionalmente buena. Los investigadores creen que la preferencia única de los nematodos hacia la L-galactosa sugiere que poseen un mecanismo de reconocimiento sofisticado capaz de distinguir pequeñas diferencias moleculares de las moléculas atrayentes. Los investigadores confirmaron además que el disacárido sintético de L-galactosa ligado a ramnosa es suficiente para atraer nematodos. Es probable que estos azúcares no se utilicen como fuente de nutrientes para los nematodos, sino estrictamente como atrayentes.
El descubrimiento de atrayentes de nematodos no solo ayuda a descifrar la vía de señalización de su quimiotaxis, sino que también puede tener usos prácticos en la agricultura. Los atrayentes de nematodos se pueden aplicar en los campos para manipular el comportamiento de los nematodos y alejarlos de los cultivos sensibles.
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