El hongo entre nosotros: desafiando el arsenal antifúngico de la naturaleza

Un compuesto antifúngico producido por plantas que no funciona en al menos un hongo.

Los científicos de RIKEN han descubierto cómo un hongo parásito vuelve inofensivo un poderoso compuesto antifúngico producido por ciertas plantas. Además de proporcionar una visión fascinante de la carrera armamentista en curso entre plantas y parásitos, el descubrimiento podría ser útil para desarrollar nuevos tratamientos para las personas.

Los hongos parásitos que infectan las plantas representan una carga económica significativa porque causan pérdidas significativas en los cultivos. Esto proporciona un gran incentivo para que los científicos comprendan las interacciones entre las plantas y los hongos.

Muchas plantas evaden los hongos produciendo pequeñas partículas que matan al hongo. Rocaglates es una de esas clases de antifúngicos que funcionan uniéndose a una molécula llamada elF4A, que los hongos, como las plantas y los animales, necesitan para producir proteínas esenciales.

Una planta de Aglaia en la antigua oficina estadounidense de Shintaro Iwasaki ha sido atacada por un hongo (abajo) a pesar de producir rocagliita, un compuesto antifúngico. El equipo de Iwasaki ha descubierto cómo el hongo puede evitar los efectos de la rocagliita e infectar a Aglaia. Crédito: © 2023 Laboratorio de Bioquímica de RNA Systems

Ahora, Shintaro Iwasaki de RIKEN ARN El Laboratorio de Bioquímica de Sistemas y sus colegas descubrieron un tipo de hongo clasificar Lo que puede evitar los efectos mortales de las rocagelitas.

El descubrimiento debe mucho a la casualidad. «Fue un accidente», comenta Iwasaki. En ese momento, él estaba en los Estados Unidos buscando una planta doméstica conjunta llamada Aglaia (también conocida como Fábrica de Perfumes Chinos). Luego, Iwasaki se mudó a Japón para comenzar a trabajar en RIKEN, pero no pudo llevarse la planta con él debido a las restricciones de importación en las fábricas extranjeras.

«Así que le pedí a un estudiante en el laboratorio que regara la planta y la mantuviera saludable, ya que podrían ser necesarios más experimentos», dice Iwasaki. «Pero el estudiante se excedió en el agua».

Como resultado, la planta se infectó con un hongo. Pero eso ha sorprendido a Iwasaki desde entonces. Aglaia Produce rocagliita y, por lo tanto, debe protegerse de la infección por hongos.

Shintaro Iwasaki (extremo izquierdo) del Laboratorio de Bioquímica de ARN de RIKEN Systems y su equipo han demostrado que la forma mutada de eIF4A permite que el hongo evada los efectos tóxicos de la rucagliosis producida por las plantas. Crédito: © 2023 RIKEN

Con curiosidad por saber cómo podría sobrevivir el hongo, Iwasaki y su equipo se dispusieron a analizarlo. Descubrieron que su gen que codifica elF4A difería en una sola ubicación del gen elF4A habitual. Esta mutación puntual produjo una forma ligeramente modificada de elF4A a la que los rocaglates no podían unirse, protegiéndolos así del hongo.

Para demostrar que este era el caso, Iwasaki transfirió el gen a un hongo que infecta a los pepinos y descubrió que el hongo crecía en los pepinos incluso cuando se los trataba con productos químicos derivados de la rocagliita.

Curiosamente, es la misma estrategia que utilizan las plantas productoras de rocagliita para evitar ser envenenadas por la rocagliita.

Dado que rocaglates está llamando la atención para el tratamiento de enfermedades como COVID-19 y cáncer, el hallazgo puede ser relevante para futuras terapias. «Algunas personas pueden tener una mutación similar al hongo y, por lo tanto, no beneficiarse de las terapias basadas en rocagliitas», dice Iwasaki.

Referencia: “Un hongo parásito que usa un eIF4A mutado para sobrevivir en la síntesis de rocagliita Aglaia Plants” por Mingming Chen, Naoyoshi Komakura, Hironori Saito, Ryan Mueller, Madoka Nishimoto, Mary Mito, Pamela Gan, Nicholas T. Ingolia, Ken Shirasu, Takuhiro Ito, Yuichi Shichino y Shintaro Iwasaki 28 de febrero de 2023, disponible aquí. eLife.
DOI: 10.7554/eLife.81302