"É como um ataque cardíaco para as plantas. Os tubos de água no interior da planta ficam bloqueados, impedindo que a água e os nutrientes cheguem à planta, fazendo com que esta murche e que culturas inteiras morram num curto espaço de tempo", diz especialista.
Um estudo efetuado por investigadores da Universidade da Califórnia-Davis revelou que uma bactéria pode fazer com que as plantas murchem e morram muito rapidamente, ameaçando culturas como o tomate, a batata e muitas outras plantas de base.
A bactéria, conhecida como Ralstonia solanacearum, tem a capacidade de se espalhar rapidamente nos tecidos das plantas, levando os cientistas a descrever o seu efeito como um "ataque cardíaco nas plantas".
Esperar e depois atacar
A Ralstonia é conhecida pela sua capacidade de sobreviver no solo húmido durante longos períodos de tempo sem apresentar quaisquer danos visíveis, o que a torna uma assassina silenciosa para as explorações agrícolas.
Quando infeta uma planta, percorre rapidamente os vasos que transportam a água (xilema), obstruindo-os e fazendo com que a planta murche numa questão de dias.
Tiffany Le Bauer, professora de patologia vegetal na Universidade de Davis, afirmou: "Os tubos de água no interior da planta ficam bloqueados, impedindo que a água e os nutrientes cheguem à planta, o que leva à sua murchidão e à morte de culturas inteiras num curto espaço de tempo".
Uma substância pegajosa que ajuda a bactéria a espalhar-se
Tal como muitas bactérias, a Ralstonia protege-se através da secreção de uma camada protetora conhecida como biofilme. Na maioria dos microrganismos, estas membranas ajudam a reter a humidade e a fornecer apoio estrutural. A membrana da Ralstonia comporta-se de forma diferente. Um dos segredos por detrás da capacidade de propagação da bactéria é a substância pegajosa que segrega, conhecida como EPS-1 (Exopolissacárido 1).
Estas longas moléculas de açúcar formam um cobertor protetor para a bactéria, mas não é uma camada protetora comum, é pegajosa e fluida, permitindo que a bactéria deslize facilmente para dentro dos microvasos da planta e se espalhe rapidamente.
Harry Manikantan, professor de Engenharia Química, explica: "Este material é um líquido viscoso mas flexível que se comporta como um sólido de curta duração, mas que flui suavemente sob pressão constante, como o movimento dos fluidos nos vasos de uma planta. Estas propriedades dão às bactérias a capacidade de se espalharem dentro da planta".
A investigação, publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, mostrou a importância da colaboração entre especialistas em botânica, física e engenharia. Os investigadores utilizaram instrumentos de precisão para medir as propriedades da gosma da bactéria e mostraram como esta ajuda a espalhar-se rapidamente nas plantas infetadas.
O estudante investigador Matthew Cuba-Arguello testou a fluidez da substância pegajosa e descobriu que as bactérias que produzem EPS-1 deslizam facilmente numa superfície inclinada, em comparação com outras estirpes que não produzem a substância, confirmando o papel destas moléculas na velocidade de infeção e propagação da doença.
Implicações científicas e agrícolas
Este estudo revela as razões subjacentes ao rápido potencial destrutivo desta bactéria nas culturas agrícolas. A nível biológico, os resultados demonstram claramente o papel central que a EPS-1 desempenha no aumento da virulência da bactéria e na sua capacidade de induzir a murchidão letal das plantas.
O estudo reveste-se de particular interesse para os engenheiros e os físicos, uma vez que a bactéria serve de modelo vivo para o estudo do comportamento dos fluidos viscoelásticos em sistemas biológicos complexos.
Hari Manikantan afirmou: "Dispomos agora de um sistema experimental, ligado ao controlo genético, que permite uma compreensão mais profunda da dinâmica de fluidos complexos em ambientes vivos, o que oferece grandes oportunidades para a investigação em física e matemática aplicada".