Las patatas podridas esconden un potente fármaco 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, también está su virtud: un grupo de científicos ha descubierto que usa un potente agente fungicida que elimina a los hongos que podrían competir por los nutrientes del tubérculo. Ensayos en el laboratorio han mostrado que este compuesto ataca a un amplio abanico de hongos patógenos, algunos humanos.

El microbiólogo molecular de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC) Miguel Ángel Matilla es, junto a colegas de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) el descubridor del antifúngico que sintetiza D. solani. La historia que cuenta recuerda a la de la penicilina que pudría los melones cantalupo y que permitió la obtención del primer antibiótico a escala industrial a mediados del siglo pasado. Como en aquella ocasión, ha sido una mezcla entre conocimiento previo, curiosidad científica y la mejor tecnología disponible. “Estábamos estudiando otro compuesto antifúngico (la oocidina A) producido por otra bacteria vegetal beneficiosa para las plantas y descubrimos que los genes que intervenían en esta producción también estaban presentes en la bacteria patógena D. solani”, explica el científico español.

“Estábamos estudiando otro compuesto antifúngico producido por una bacteria vegetal beneficiosa para las plantas”

Miguel Ángel Matilla, microbiólogo molecular de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC)

Matilla, que inició estas investigaciones en la Universidad de Cambridge, y sus colegas británicos cultivaron mutantes de la D. solani que no producían el fungicida oocidina A. “Vimos que estas cepas modificadas genéticamente seguían matando a los hongos”, comenta Matilla. “Esto nos indicaba que estaba produciendo otra molécula antifúngica”, añade. Utilizando estrategias de microbiología molecular y genómica, la encontraron, bautizándola como solanimicina. Tocaba centrarse en este nuevo compuesto para la ciencia.

Tal y como detallan en mBio, la revista de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, los investigadores vieron que la bacteria produce el compuesto con prudencia, casi a demanda, produciéndolo en respuesta a la densidad celular. En un entorno con un pH ácido, como el presente en las patatas, la bacteria activa la expresión del grupo de genes que están detrás de la solanimicina. Para Rita Monson, del departamento de bioquímica de la Universidad de Cambridge, es un ingenioso mecanismo de protección. “Es un antifúngico que creemos que funciona matando a los competidores fúngicos, 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, tendrán un mejor acceso a los nutrientes presentes en las plantas y tubérculos de las patatas”.

“Es un antifúngico que creemos que funciona matando a los competidores, y las bacterias sacan mucho provecho de este proceso inhibitorio”

Rita Monson, departamento de bioquímica de la Universidad de Cambridge

Los investigadores comprobaron que la solanimicina no solo actúa contra los hongos de la patata. Inocularon la bacteria en una veintena de cultivos de hongos. Entre ellos estaban varios de hongos patógenos más dañinos para diversos cultivos, así como levaduras como la de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae) y el hongo Candida albicans, presente en vías respiratorias, aparato digestivo y genital humano y que, en determinadas condiciones, degenera en patógeno. Comprobaron que el compuesto recién descubierto era efectivo contra la mayoría de los hongos vegetales y las levaduras estudiadas.

“Tiene un amplio espectro de acción, pero a la vez muy específico”, comenta Matilla. Mientras la solanimicina actuaba ferozmente contra los hongos, no era tóxica contra otros microorganismos, como las bacterias, o contra nemátodos. “Desconocemos el mecanismo molecular del funcionamiento del compuesto, pero debe interferir algún proceso básico para los hongos”, reconoce el microbiólogo de la EZZ.

Queda tiempo, varios años, hasta que la solanimicina pueda ser un auténtico fármaco. Los autores del estudio indican que han empezado a colaborar con investigadores en química molecular para definir la estructura de esta molécula y comprender mejor cómo actúa. Una vez identificado el compuesto, hay que purificarlo en grandes cantidades o lograr una versión sintética. Después habrá que usarlo en modelos celulares para determinar su toxicidad y más tarde en modelos vegetales o animales antes de usarlo para combatir hongos en los primeros ensayos clínicos.

Acabe siendo un fármaco o no, los investigadores creen que el descubrimiento de la solanimicina ya ha logrado uno de sus objetivos. Hasta el 80% de los antibióticos (incluidos aquí los antifúngicos) se obtienen de microorganismos del suelo. La gran mayoría 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 también hay que poner los ojos, en palabras de Matillas, “en el microbioma de las plantas como fuente de nuevos antibióticos”.

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