Publicado por R2C em 09/10/2018

Pesquisa descobre mecanismo usado por fungo causador da vassoura-de-bruxa

No final da década de 1980, o Brasil era o segundo maior produtor mundial de cacau. O país colhia cerca de 400 mil toneladas do fruto ao ano. O excelente desempenho da cacauicultura brasileira, porém, foi duramente afetado nos anos seguintes por causa da ação de uma doença denominada vassoura-de-bruxa, causada pelo fungo de nome Moniliophtora perniciosa, que devastou inúmeras plantações. Atualmente, a safra nacional do produto gira em torno de 180 mil toneladas anuais, sendo que chegou a 120 mil toneladas no final dos anos 1990. Desde que a vassoura-de-bruxa foi identificada, pesquisadores do Laboratório de Genômica e Expressão (LGE) do Instituto de Biologia (IB) da Unicamp vêm desenvolvendo diversos estudos para tentar descobrir como o fungo atua, com o objetivo de combatê-lo. Recentemente, os cientistas deram um importante passo nessa direção. Eles descobriram um mecanismo usado pelo micro-organismo para “driblar” o sistema imune de planta, e assim infectá-la. O trabalho rendeu artigo que acaba de ser publicado pela prestigiada revista Current Biology, um selo da editora Cell Press da Elsevier.

De acordo com o professor Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, coordenador do LGE, a descoberta é resultado de quase 20 anos de pesquisas e da dedicação de centenas de alunos ao longo desse período, desde a iniciação científica até o pós-doutorado. “Tivemos um grande sucesso nessa empreitada. Descrevemos a vassoura-de-bruxa em detalhes e identificamos as vias metabólicas envolvidas na estratégia de ação do fungo. Também desenvolvemos métodos de manejo das plantas, em parceria com os produtores. Apesar desses avanços, ainda não conseguimos chegar a um produto ou processo que possa eliminar o micro-organismo. A partir de agora, com a identificação do mecanismo de ação do patógeno, estou convencido de que poderemos obter novos progressos”, considera o docente.

O que os pesquisadores do LGE descobriram é que o Moniliophtora perniciosa é bastante astuto e insidioso. Ele se vale de uma estratégia incomum para enganar o sistema imune da planta, como explica o biólogo Paulo José Pereira Lima Teixeira, que pesquisou o assunto em sua tese de doutorado. Atualmente, ele é pesquisador do Howard Hughes Medical Institute (HHMI), da Universidade da Carolina do Norte (EUA), e no próximo ano vai assumir a posição de professor assistente na ESALQ-USP. Dito de maneira simplificada, o mecanismo de ação do fungo funciona da seguinte forma. Micro-organismo e a planta estabelecem o que os especialistas qualificam de “frente de batalha”.

O objetivo do patógeno, que atua como um parasita, é se desenvolver a partir da energia extraída do hospedeiro. A planta, por sua vez, responde ao ataque acionando o seu sistema imune para tentar eliminar esse corpo estranho. Estabelece-se, portanto, um embate. “Ocorre que, ao longo da sua evolução, que pode ter levado milhares de anos, o fungo desenvolveu um mecanismo muito sofisticado para enganar o sistema imune do cacaueiro. Nós descobrimos que ele produz várias proteínas durante a infecção, entre elas uma quitinase, que normalmente funciona para quebrar a quitina, uma espécie de polímero que protege a parede do fungo e sem o qual o micro-organismo não consegue sobreviver”, detalha Paulo Teixeira.

Passada dessa forma, a informação soa contraditória. A pergunta que surge imediatamente é: por que o micro-organismo produziria uma proteína que teria a função de quebrar uma substância que lhe é essencial? “Nós também nos fizemos esse questionamento e fomos investigar a possível resposta. Um dos meus orientandos, o Gabriel Fiorin, que hoje faz doutorado na Holanda, decifrou esse mecanismo. O que acontece é que, ao infectar a planta, o Moniliophtora perniciosasecreta uma grande quantidade de quitinase. À primeira vista, isso não faz qualquer sentido. Entretanto, ao olharmos essa proteína com mais cuidado, verificamos que as regiões responsáveis pela clivagem (separação) da quitina estão mutadas. Com isso, a quitinase interage com a quitina, sem que esta última seja clivada. O resultado dessas interações é que a quitinase deixa de destruir a quitina, e passa a capturá-la. Isso é importante porque os fragmentos de quitina livres são reconhecidos pela planta como moléculas estranhas, o que leva à ativação do seu sistema imune. Essa estratégia de captura utilizada pelo fungo impede que a planta reconheça a quitina e dispare todo o arsenal do sistema imune contra o parasita, que assim consegue sobreviver”, detalha Gonçalo Pereira.

A primeira consequência da ação desse mecanismo, que ainda não havia sido descrito pela literatura científica, é o surgimento da vassoura verde, etapa que antecede a vassoura seca ou vassoura-de-bruxa. A vassoura verde é caracterizada pelo intumescimento do ramo, que fica inchado, como se tivesse tomado anabolizante, para estabelecer uma analogia com o ser humano. “Nesse momento, a planta parece gastar uma grande quantidade de energia para tentar combater o patógeno. Depois de algum tempo, ela sucumbe e entra em estado de senescência (envelhecimento) prematura. Na sequência, o ramo necrosa e seca, assumindo a aparência de vassoura-de-bruxa”, acrescenta o docente.


fonte: jornal UNICAMP

OUTRAS NOTÍCIAS