A biodiversidade do solo actúa como ‘escudo natural’ que protexe cultivos e humanos de patóxenos

O traballo aporta o primeiro atlas mundial de patóxenos do chan / Pexels

 

Os solos son un dos maiores reservorios de patóxenos, pero estes non se acumulan por igual en todos os ecosistemas. Dous estudos internacionais, coliderados polo Instituto de Recursos Naturais e Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC), configuran o primeiro atlas global de patóxenos bacterianos do solo e revelan que unha microbiota activa e diversa diminúe a súa prevalencia. Os resultados publicados en Nature Communications sinalan que a biodiversidade frea as infeccións bacterianas en cultivos estratéxicos como o tomate e o arroz. O traballo publicado en Cell Host & Microbe demostra este mesmo comportamento natural ante patóxenos perigosos para a saúde humana, como os que causan a tuberculose ou a salmonelose.

“Na era do microbioma, comprendemos que a defensa biolóxica que se produce, por exemplo, na pel ou no tracto dixestivo dos organismos, ten o seu paralelo na capacidade natural do solo, xa que cando a microbiota é diversa, contribúe a evitar o establecemento e a proliferación de patóxenos”, asegura Míriam Muñoz Rojas, coautora de ambos os estudos e investigadora no IRNAS-CSIC.

O primeiro dos traballos demostra que os solos máis resistentes ás pragas vexetais son aqueles onde predominan certos grupos de bacterias beneficiosas. Tras a análise de 1.600 mostras de solos en 59 países, o equipo investigador descubriu o papel clave de dúas grandes familias de bacterias, que actúan como gardiáns naturais do solo: as Actinobacterias, que producen de forma natural compostos químicos capaces de acabar ou de frear os patóxenos; e as Bacillota, bacterias que compiten con estes polo espazo e os recursos.

A presenza destes microorganismos no solo pode aumentar polos residuos animais e humanos, determinadas prácticas agrícolas ou a deposición de esporas transportadas polo aire, entre outros factores. En solos alterados, con escasa diversidade, poden incrementar a súa presenza no microbioma residente e ter o potencial de infectar os cultivos.

En termos de seguridade alimentaria, comprender estes mecanismos é esencial para protexer cultivos estratéxicos como o tomate, a pataca ou o arroz fronte a epidemias bacterianas emerxentes. “Se logramos fomentar a biodiversidade nativa do solo, poderiamos axudar a reducir a dependencia de agroquímicos, promovendo cultivos máis resilientes de forma natural”, destaca Manuel Delgado Baquerizo, líder do Laboratorio de Biodiversidade e Funcionamento Ecosistémico (BioFunLab) e coautor de ambos os traballos. Os autores destacan o potencial deste mecanismo como estratexia agrícola, baseada na natureza, que fomenta a biodiversidade do solo e reduce a presenza de patóxenos nos nosos cultivos.

A capacidade da biodiversidade para evitar a proliferación de microbios patoxénicos tamén afecta a saúde humana. “Multitude de bacterias patóxenas para os seres humanos viven no solo, moitas delas oportunistas. É dicir, que, aínda que adoitan ser inofensivas en organismos sans, proliferan cando as condicións son favorables. Os nosos estudos demostran que a biodiversidade do solo é esencial para controlar o seu incremento”, explica Delgado Baquerizo.

O equipo investigador identificou 80 especies bacterianas potencialmente perigosas para os seres humanos en solos de todo o mundo. Entre estas especies, 25 resultaron ser dominantes —presentes no 80% das mostras analizadas—, destacando a presenza da bacteria da tuberculose (Mycobacterium tuberculose), a salmonela ou o Bacillus anthracis, responsable de enfermidades como o ántrax.

Estes patóxenos son especialmente abundantes en ecosistemas húmidos. O factor climático máis determinante é a choiva: o 82% dos patóxenos dominantes correlaciónanse coas precipitacións. “O mesmo que ocorre con outros microorganismos do solo, o aumento de auga no terreo facilita o desprazamento e supervivencia dos patóxenos”, aclara Muñoz Rojas. Outro factor climático é a calor. A maior temperatura, maior presenza de patóxenos, o que destaca a relevancia destes estudos no contexto actual de cambio climático.

“Os nosos resultados proporcionan unha base científica clara, que será útil para mellorar os sistemas de vixilancia preventiva e a atención da saúde fronte a enfermidades producidas por bacterias do solo no escenario de cambio climático”, resaltan os asinantes do estudo.

Estes estudos presentan por primeira vez un atlas global dos patóxenos bacterianos tras analizar 1.602 metaxenomas do solo procedentes de 59 países. Este enfoque pon en valor a colaboración científica internacional para identificar tendencias comúns en solos de todo o mundo que permitan abordar desafíos como a seguridade alimentaria e o cambio climático. Aínda que a inmunidade do solo varía significativamente segundo o clima e o uso do mesmo, os mecanismos biolóxicos básicos son universais.

Segundo o atlas, os patóxenos humanos dominantes prevalecen nos ecosistemas húmidos. Coa tendencia actual de aumento de temperaturas e maior humidade atmosférica, prevese que a biodiversidade do solo se poida ver alterada e, polo tanto, a comunidade microbiana. “Os modelos preditivos suxiren que é probable que os patóxenos bacterianos dominantes aumenten de proporción en escenarios climáticos futuros, particularmente en rexións tropicais e subtropicais”, explican os autores.

“Este traballo non sería posible sen unha ampla colaboración internacional que permitiu integrar datos e enfoques de múltiples rexións do mundo, aspecto fundamental para comprender un fenómeno a escala global”, conclúe Muñoz Rojas, coautora en ambos os estudos.

FONTE: gciencia.com