Luis Rogelio Conci

Fitoplasmas y microscopia. Historia y actualidad

Phytoplasmas and microscopy. Past and present

En 1967, utilizando microscopía electrónica, Doiy colaboradores describieron la presencia de cuerpos pleomórficos pequeños (80-800 nm de diámetro) en secciones ultrafinas de los elementos del floema de plantas con síntomas de enanismo, amarillamientos y cambios en la coloración de las flores. Se parecían a los micoplasmas (bacterias patógenas de humanos y animales), en tamaño, falta de pared celular y sensibilidad al antibiótico tetraciclina. Dadas estas similitudes en sus características morfológicas y biológicas, Doiy colaboradoreslos llamaron“organismos similares a micoplasmas” (Micoplasma LikeOrganims; MLO). El descubrimiento de los MLO estimuló en todo el mundo la investigación sobre la etiología de numerosas enfermedades asociadas con los síntomas mencionados, que hasta ese momento se adjudicaban principalmente a infecciones virales. En pocos años cientos de informes, inicialmente empleando solo microscopía electrónica, revelaron la presencia de MLO´sen diferentes especies de plantas y regiones geográficas, confirmandosu asociación especialmente con los amarillamientos.Nació así un poderoso vínculo,que aún se mantiene, entre “la microscopia” y el estudio de las “enfermedades causadas por los MLO”, absolutamente imprescindible, aunque nosuficiente.

Se comunicaronnumerosas enfermedades asociadas a MLO intentando diferenciarlas según la sintomatología,rango de huéspedes,distribución geográfica,entre otros parámetros, lo que llevó a clasificaciones confusas y poco útiles. Los avances en biología molecular, iniciados en los 90´s, permitieron la detección directa del ADN de MLOs mediante hibridación ADN-ADN, la amplificación de ADN específico utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR)y la secuenciación. La amplificación por PCR y análisis mediante la técnica de RFLP (RestrictionFragmentLenghtPolymorphisms), de una porción del gen 16S ARNr permitió sentar las bases de un sistema de clasificación, conocer la notable diversidad de estos patógenos y establecer sus relaciones filogenéticas. Se determinó así que constituyen un clado monofilético dentro de la clase Mollicutes, más relacionados con los Acholeplasmas y bien diferenciados de los Mycoplasmas y Spiroplasmas, provienen de un ancestro Gram positivo del tipo Clostridium.Desde el año 1994 el ICSB (International CommitteeonSystematicBacteriology) y la IOM (International OrganizationofMicoplasmology) le otorgó el nombre trivial de Fitoplasmas(fito: “planta”; plasma: “algo que está moldeado”). Se debe tener en cuenta que para la clasificación de bacterias no cultivables corresponde aplicar la categoría provisional de Candidatus (International ResearchProgrammeonComparativeMycoplasmology; IRPCM, 2004). Este esquema de clasificación ha permitido delinear al menos 34 grupos 16Sr y más de 100 subgrupos.

Los fitoplasmas son bacterias, carentes de pared celular, de naturaleza parasítica y restringida a dos tipos de hospedantes: plantas e insectos. Se los ha encontrado infectando más de 1000 especies de plantas alrededor del mundo y son responsables de importantes pérdidas en diferentes cultivos. La dificultad de su cultivo in vitro, ha limitado la profundización en el conocimiento de sus características biológicas, aspectos de su patogenicidad y también obstaculizado su clasificación. En la naturaleza se transmiten por hemípteros(Cicadélidos, Delfácidos, Cixiidos y Psílidos), conocidos vulgarmente como "chicharritas", cuando se alimentan del tejido floemático de plantas infectadas. La transmisión es de tipo persistente, propagativa y circulativa, donde luego de la adquisición, sigue un período de incubación en el cual ocurre la multiplicación del patógeno en el insecto. Si el fitoplasma llega a las glándulas salivales, el insecto puede infectar nuevas plantas a lo largo de toda su vida. Hasta el momento se han descrito 44 especies Ca. Phytoplasma asociados a numerosos hospedantes, con característicassorprendentes y claramente diferentes en base a los genomas secuenciados.

En años recientes las investigaciones sobre fitoplasmasflorecieron en campos variados, pero quizás los estudios más complejos se centran en las interacciones entre el patógeno y sus hospederos. El estudio de los mecanismos mediante los cuales los fitoplasmas circulan y se acumulan en sus hospederos, las proteínas involucradas, así como el modo en que el patógeno ingresa o atraviesa cada tejido aún no está claro, se continúa estudiando cómo es la distribución espacial y temporal del patógeno en el canal alimentario y glándulas salivares, órganos que determinan la competencia del insecto como posible vector. En cada etapa en que se logradoprofundizar sobre estas temáticas, se han utilizado técnicas moleculares, histoquímicas,biológicas,pero siempre acompañadas con la aplicación de técnicas clásicas, o innovadoras, de microscopia donde se pudo visualizar localización, sitios de unión, distribución de ciertas proteínas previamente marcadas en diferentes tejidos, utilizando tecnología tan avanzada y sutil como por ejemplo el ScanningForceMicroscopy (SFM) donde se pueden reconocerincluso uniones entre moléculas.

En Argentina, hasta el momento se ha utilizado principalmentela Microscopia Electrónica de Transmisión, Microscopia Electrónica de Barrido y la Microscopia Ópticaen los estudios sobre fitoplasmas identificados en la región. Es de esperar, que el avance en la profundización del conocimiento sobre estos patógenos en el país,estén acompañados de las técnicas de microscopia más novedosas y potentes, en la medida que podamos acceder no solo a la compra del equipamiento apropiado sino también favoreciendo la formación permanente de nuestros profesionales.