BioISI ajuda a desenvolver potencial solução para a doença da tinta dos castanheiros

Quando se trata da doença da tinta, as comparações entre castanheiro europeu e castanheiro japonês são inevitáveis. O primeiro produz castanhas maiores e mais valiosas do ponto de vista comercial, mas o segundo revela resistência à dita doença. E foi essa a pista que Susana Serrazina, investigadora da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa e do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), seguiu, com mais uma equipa de cientistas de diferentes instituições, até chegar a uma solução com potencial para abrir caminho a variedades de castanheiro que resistem à doença, novos tratamentos, ou até métodos de diagnóstico de uma maleita que, geralmente, só se revela quando chega ao tronco e “já nada há a fazer”. Parte da investigação desenvolvida nos últimos anos foi revelada num artigo científico publicado em janeiro pelo BMC Genomics Journal.

“Em laboratório, infetámos plantas das espécies europeia e japonesa e vimos quais os genes que cada uma dessas plantas ativava para resistir à infeção. Verificámos que há um conjunto de genes que são ativados pelo castanheiro japonês e que não são ativados, ou então são ativados muito tarde, pelo castanheiro europeu”, descreve Susana Serrazina.

Tanto a não ativação como a ativação tardia de genes acabam por limitar a produção de uma proteína similar à ginkbilobin que tem capacidade de travar ou mitigar a propagação da doença da tinta nos castanheiros europeus. Em contrapartida, nos castanheiros japoneses a ativação de genes que produzem a proteína aumenta significativamente e, por isso, a doença da tinta é travada devido à secreção da proteína similar à ginkbilobin.

“Muito provavelmente, esta proteína vai ligar-se ao micro-organismo que está na origem da doença e impede que se propague. Sabe-se que existe uma proteína similar na espécie Ginkgo biloba e tudo indica que também é produzida nas proporções necessárias para travar a doença da tinta no castanheiro japonês”, adianta Susana Serrazina.

Phytophthora cinnamomi é o nome do micro-organismo subterrâneo que está na origem da doença que é um terror dos agricultores de Trás-os-Montes e de outras regiões europeias que se dedicam à produção de castanha. Os cientistas conhecem-no como um oomiceta – e não se pode dizer que seja um desconhecido.

A investigação em torno dos castanheiros surgiu no seguimento de outros trabalhos com sobreiros e azinheiras que apresentaram resultados promissores com a mesma metodologia que envolve o gene que poderá travar o oomiceta Phytophthora cinnamomi. Além de Susana Serrazina, que tem vindo a trabalhar no Laboratório de Investigação de Stress e Sinalização em Plantas do BioISI, a investigação levada a cabo com os castanheiros contou com a participação de Elena Corredoira, da Missão Biológica da Galiza, do Conselho Superior de Investigações Científicas (MBG-CSIC Santiago de Compostela), Rita Lourenço Costa, do Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV), e Marta Berrocal-Lobo, do Centro para a Biodiversidade e Desenvolvimento Sustentável (CBDS) da Universidade Politécnica de Madrid (UPM), entre outros investigadores.

“Os alagamentos criam condições desfavoráveis para a planta ao mesmo tempo que geram condições favoráveis para o Phytophthora cinnamomi”, acrescenta a investigadora do BioISI, para fornecer depois mais detalhes: “Os micro-organismos que se encontram em estado de latência no subsolo são ativados pelos sinais químicos produzidos por castanheiros devido a feridas nas raízes ou terrenos alagadiços e produzem esporos móveis em condições alagadiças”.

O que se segue mais parece uma abordagem de um navio de piratas numa variante subterrânea: os esporos de Phytophthora cinnamomi são enviados com o propósito de se fixarem nas raízes através de tubos que, por sua vez, garantem a intrusão e consequente propagação até ao desenvolvimento de uma rede própria que se alimenta das células e haverá de ditar, a prazo, a morte da árvore.

Até à data, não se conhecem produtos químicos eficazes para o tratamento, sendo que a doença da tinta é conhecida por apodrecer as raízes dos castanheiros, sem que os humanos alguma vez desconfiem, até ao momento em que a árvore apresenta secura das folhas e tronco escurecido e a invasão levada a cabo pelos micro-organismos causadores da doença já alcançou irremediavelmente o sistema vascular da planta. Mas os investigadores que assinam o artigo no BMC Genomics Journal admitem ter encontrado uma potencial solução, recorrendo a técnicas de transformação genética que partem de células embrionárias de castanheiros e bactérias. “Seguimos uma lógica similar à de uma vacina”, refere Susana Serrazina.

Nos ensaios levados a cabo pelo consórcio de investigadores, foi usada uma bactéria como veículo de genes de castanheiro japonês, que infeta as células embrionárias de castanheiros europeus. Mediante essa infeção, as células do castanheiro europeu passam a integrar o gene responsável pela produção da proteína similar à ginkbilobin. Tendo em conta que estas células embrionárias podem dar origem a futuras árvores, este processo será suficiente para abrir caminho a novas variedades de castanheiros europeus, que têm o genoma devidamente artilhado para travar o Phytophthora cinnamomi.

Durante os ensaios, foram usadas técnicas de transformação genética, mas Susana Serrazina admite que, futuramente, o desenvolvimento de castanheiros europeus que são resistentes ao oomiceta Phytophthora cinnamomi possa passar por técnicas de edição génica, que são mais refinadas e incidem apenas nos genes pretendidos. Devido a este grau de precisão, a edição génica, eventualmente, estará menos sujeita às limitações regulamentares aplicadas à produção de vegetais transgénicos na UE.

Além da produção de espécimes mais resistentes à doença da tinta a partir dos laboratórios, a alteração de genes a proteína similar à ginkbilobin poderá revelar-se útil para o desenvolvimento de soluções injetáveis em árvores doentes, ou o uso do gene que a codifica  como marcador molecular que indica a resistência de um espécime à doença da tinta.

“São naturais os cruzamentos entre castanheiros selvagens e castanheiros domesticados. O que significa que podemos encontrar uma grande variabilidade genética no campo. Se tivermos um marcador molecular adequado, podemos saber se uma determinada árvore tem ou não resistência à doença da tinta e, desse modo, ficamos em condições para escolher, com análises simples, os pais de cruzamentos de novas variedades de castanheiros europeus resistentes”, acrescenta Susana Serrazina. Pelo menos nos laboratórios, o cerco ao oomiceta Phytophthora cinnamomi já começou a ganhar forma.