Fungo benéfico aumenta a resiliência das plantas

Fungos micorrízicos arbusculares (AM), presentes em mais de 80% das plantas terrestres, podem aumentar a resistência das raízes contra patógenos ao modificar a estrutura da membrana celular no ponto de infecção. A descoberta foi feita por pesquisadores do Sainsbury Laboratory da Universidade de Cambridge.

A pesquisa revelou que, em vez de manter a membrana típica que as plantas constroem ao redor de patógenos invasores, as raízes previamente colonizadas por AM formam uma membrana com características semelhantes às que cercam os próprios fungos simbióticos. Esse redirecionamento da identidade da membrana resulta em redução significativa da colonização pelo patógeno Phytophthora palmivora.

Raízes redesenham a fronteira celular

Ao invadir uma célula vegetal, tanto mutualistas quanto patógenos permanecem isolados por membranas produzidas pela própria planta. Essas barreiras não são apenas físicas. Elas funcionam como plataformas de troca de nutrientes e sinais moleculares. No caso dos AM, como o Funneliformis mosseae, a planta forma uma membrana periarbuscular (PAM). Já para patógenos como P. palmivora, a planta cria uma membrana extrahaustorial (EHM).

No entanto, quando as raízes de Nicotiana benthamiana já estão colonizadas por AM, a EHM ao redor do patógeno passa a incorporar lipídios e proteínas característicos da PAM. Entre eles está o fosfatidilinositol 4-fosfato (PI4P), que normalmente não aparece na membrana de interação com o patógeno.

Resposta imune remodelada

O trabalho coordenado por Alex Guyon e Sebastian Schornack demonstrou que a presença do fungo mutualista interfere diretamente na identidade da membrana formada contra o patógeno. Com isso, a planta reduz a eficiência da invasão microbiana.

Nas raízes co-colonizadas, o patógeno perde a capacidade de excluir moléculas importantes da membrana, como PI4P e proteínas ancoradas à membrana por miristoilação. Isso indica que o fungo benéfico reconfigura a interface celular antes que o patógeno consiga manipulá-la. Esse efeito de "reprogramação" ocorre inclusive em células vizinhas, que não contêm diretamente estruturas dos AM.

Estratégias de controle biológico

A descoberta tem implicações diretas para a agricultura. A capacidade de fungos AM em alterar a arquitetura celular de forma preventiva sugere um caminho viável para o uso de simbiontes como agentes naturais de biocontrole.

Essa abordagem poderia reduzir a dependência de fungicidas, ao mesmo tempo em que fortalece a resiliência das culturas diante de doenças. O trabalho também reforça a necessidade de estudar interações mais complexas entre múltiplos microrganismos, uma realidade comum no solo, mas raramente simulada em laboratório.

Outras informações em doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116702