As plantas, assim com os animais, são expostas a uma variedade enorme de invasores, como, por exemplo, bactérias, vírus, fungos, vermes nematóides, entre outros. Para as plantas continuarem a se desenvolverem e se manterem saudáveis elas foram capazes, assim como os animais, de desenvolverem um sistema imune para lutar contra esses patógenos.

 

Os animais têm um sistema imune circulatório, no qual os glóbulos brancos viajam através do sangue até o local da infecção e ajudam no combate contra invasores e, consequentemente, a proteger as células. Nas plantas, cada célula é capaz de responder aos patógenos independentemente, não precisando da ajuda de outras células para combatê-los.

 

O primeiro passo para enfrentar qualquer inimigo é reconhecer a sua presença, e para isso, as células têm receptores que reconhecem componentes presentes na superfície dos patógenos, como a flagelina, que é uma pequena proteína presente no flagelo das bactérias (veja a figura abaixo).

Figura 1. Representação da flagelina presente nos flagelos das bactérias. Fonte: Fliegmann, J., Felix, G. Immunity: Flagellin seen from all sides. Nature Plants 2, 16136 (2016). https://doi.org/10.1038/nplants.2016.136

 

Após o reconhecimento do invasor por receptores, a célula ativa inúmeras respostas para lutar contra o inimigo, como o espessamento da parede celular, o fechamento dos espaços para troca de gases (estômatos), expressão de genes importantes para a defesa e produção de metabólitos secundários (como já foi explicado neste link), e muitos outros.

 

Do outro lado dessa “guerra”, para tentar evitar o reconhecimento e/ou minimizar a ativação dessa resposta imune, os patógenos desenvolveram maneiras de driblar essa primeira linha de defesa aumentando sua virulência. Uma das estratégias é injetar proteínas nas células vegetais, chamadas de efetores, que impedem que alguns componentes importantes na resposta imune possam ser ativados, diminuindo assim a capacidade da planta de se defender do patógeno.

 

No entanto, as plantas apresentam uma segunda e mais potente camada de defesa, a qual consiste no reconhecimento dos efetores por proteínas chamadas NLR (Nucleotide binding–Leucine-rich Repeat) e o desencadeamento de uma resposta imune amplificada,  que normalmente resulta na morte celular das células infectadas, impedindo assim que o invasor se alimente do tecido vivo e se espalhe pela planta causando mais dano.

 

Vemos então que as plantas e os organismos patogênicos estão em constante interação de ataque e defesa, em que os invasores tentam driblar os arsenais defensivos das plantas e elas, por sua vez, tentam desenvolver maneiras de se defender dos patógenos, o que é o resultado de uma relação de co-evolução entre os dois organismos.

Por: Lucas Alves Neubus Claus

Engº Agrônomo – ESALQ/USP, MSc. Ciências de Plantas – Paris-Saclay

 

Referências

Fliegmann J, Felix G. Immunity: Flagellin seen from all sides. Nature Plants 2, 16136 (2016). https://doi.org/10.1038/nplants.2016.136

Jones J, Dangl  J. The plant immune system. Nature 444, 323–329 (2006). https://doi.org/10.1038/nature05286

Dangl JL, Horvath DM, Staskawicz BJ. Pivoting the plant immune system from dissection to deployment. Science. 2013;341(6147):746–751. doi:10.1126/science.1236011

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