Muitas bactérias causadoras de doenças são capazes de inibir os mecanismos de defesa nas plantas e, assim, escapar da dissolução pela célula vegetal, um processo conhecido como xenofagia. As células animais e humanas têm um mecanismo semelhante pelo qual as defesas da célula "comem" as bactérias invasoras - mas algumas bactérias podem inibir o processo. Uma equipe de pesquisa internacional descreveu pela primeira vez a inibição da xenofagia em plantas. A equipe é liderada pelo professor Suayb Üstün do Centro de Biologia Molecular Vegetal da Universidade de Tübingen e da Ruhr-Universität Bochum. O estudo foi publicado no The EMBO Journal .
As células devem adaptar constantemente as proteínas dentro delas às funções em mudança e às influências do ambiente. "A degradação constante de proteínas é inevitável, caso contrário a célula fica apertada e fica sem material", explica Suayb Üstün, cujo grupo de trabalho estuda esses processos de degradação estritamente regulamentados. Quando a célula tem que degradar grandes complexos de proteínas, agregados insolúveis ou organelas inteiras, geralmente usa um processo conhecido como autofagia, literalmente "comer a si mesma". "As células animais e humanas também usam esse método de degradação às vezes quando querem eliminar invasores, como bactérias patogênicas. Nesse caso, o processo também é chamado de xenofagia - comer o estranho", diz o cientista.

Corrida armamentista entre hospedeiro e patógenos

Mas a corrida armamentista entre hospedeiro e patógeno não termina aí. Algumas bactérias desenvolveram proteínas que bloqueiam a maquinaria de autofagia dirigida a elas. Isso lhes dá uma vantagem e eles podem se espalhar ainda mais. "Esse estado de pesquisa é conhecido há vários anos em células humanas. Com plantas, ainda não chegamos tão longe. Há uma diferença importante entre a autofagia em células vegetais e animais - nas plantas, as bactérias patogênicas não penetram nas células . Eles ficam no espaço extracelular", diz Üstün. É o caso, por exemplo, da bactéria Xanthomonas, que causa murchamento e apodrecimento de folhas, caules e frutos em toda uma gama de plantas e também afeta o tabaco, planta modelo estudada pela equipe de pesquisa.

"As bactérias Xanthomonas introduzem um efetor nas células vegetais. Descobrimos que isso suprime um componente importante da maquinaria de autofagia. Isso permite que Xanthomonas se espalhe ainda mais", explica Üstün. "No entanto, a planta, por sua vez, produz uma proteína que degrada o efetor por autofagia." Esta é a primeira evidência de xenofagia antimicrobiana nas interações planta-bactéria, diz ele. Üstün acrescenta que "um aspecto interessante disso é que as proteínas envolvidas, como o efetor de Xanthomonas e os componentes da maquinaria de autofagia, são muito semelhantes em humanos e plantas, embora sejam atacadas por diferentes patógenos bacterianos". Os biólogos observam que algumas proteínas foram fortemente conservadas em organismos muito diferentes ao longo da evolução.

O novo estudo fornece indicadores importantes para futuras pesquisas básicas sobre autofagia e xenofagia em plantas. A longo prazo, esses processos podem ajudar a prevenir doenças nas culturas.