Mecanismos mediante los cuales Penicillium expansum produce el moho azul en manzanas

Estudios moleculares sobre la interacción entre P. expansum y manzana permitirían reducir la capacidad del hongo para producir patulina

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  La manzana (Malus domestica familia Rosaceae) es una fruta ampliamente consumida, rica en vitaminas, fibra dietética y muchos otros nutrientes. Durante el almacenamiento posterior a la cosecha, las manzanas son susceptibles a una variedad de patógenos, incluidos el moho azul, el moho gris y la enfermedad de la mancha negra. El moho azul causado por Penicillium expansum (ascomiceto) es la enfermedad más extendida y dañina, causando graves pérdidas económicas a la industria de la manzana. La micotoxina patulina producida por P. expansum también supone un gran riesgo para la salud humana. Los fungicidas químicos a menudo se usan para el control de estas enfermedades, pero debido a preocupaciones ambientales, se buscan cada vez más formas de control seguras y convenientes. Por lo tanto, un estudio de los mecanismos de acción P. expansum puede colaborar significativamente.  

Interacción entre P. expansum y la manzana

Se han hecho algunos avances en la investigación sobre la interacción de los mecanismos moleculares entre P. expanusm y la manzana. Se evaluó que el factor de transcripción CreA (un regulador global del catabolismo del carbono) es tóxico y está asociado con la síntesis de patulina; la eliminación del gen que codifica CreA dio como resultado que P. expansum fuera prácticamente no tóxico y no sintetizara la micotoxina; y además, estos mutantes no lograron colonizar con éxito la manzana. Científicos también demostraron que la pérdida del gen PePacC (ΔPePacC), que codifica el factor de transcripción PacC y regula la adaptación ambiental, el metabolismo secundario y la virulencia en muchos patógenos fúngicos como P. expansum, resultó en una evidente disminución en el desarrollo y producción de conidios. El mutante ΔPePacC, perdió además, la capacidad de producir patulina a valores de pH superiores a 6,0 y su virulencia disminuyó. Los análisis del proteoma revelaron que PacC podría funcionar como activador o represor de diferentes proteínas diana, incluida la calreticulina * y la enzima sulfato adenililtransferasa involucradas en la virulencia de P. expansum.   * La calreticulina es una proteína soluble multifuncional; se encuentra en compartimentos de almacenamiento asociados con el retículo endoplásmico y se une a las proteínas mal plegadas evitando que se exporten desde el retículo endoplásmico al aparato de Golgi. Estas proteínas plegadas de manera aberrante son degradadas.   Fuentes Xu, M.; Wang, K.; Li, J.; Tan, Z.; Godana, E. A.; Zhang, H. (2022). Proteomic Analysis of Apple Response to Penicillium expansum Infection Based on Label-Free and Parallel Reaction Monitoring Techniques. J. Fungi, 8(12):1273. Patriarca, A. (2019). Fungi and mycotoxin problems in the apple industry. Curr. Opin. Food Sci., 29: 42–47. Tannous, J.; Kumar, D.; Sela, N.; Sionov, E.; Prusky, D.; Keller, N.P. (2018). Fungal attack and host defence pathways unveiled in near-avirulent interactions of Penicillium expansum creA mutants on apples. Mol. Plant Pathol, 19:2635–2650. Chen, Y.; Li, B.; Xu, X.; Zhang, Z.; Tian, S. (2018). The pH-responsive PacC transcription factor plays pivotal roles in virulence and patulin biosynthesis in Penicillium expansum. Environmental Microbiology, 20(11):4063–4078.