Existem muitas maneiras de viver um estilo de vida parasitário. Mas, de acordo com uma nova revisão no Annals of Botany por Balios et al, todas as plantas parasitas dependem de um único órgão especializado para infecção, o haustório.
“O haustório é um órgão único que não é encontrado em espécies de plantas não parasitas”, escrevem Balios et al, que explicam que o termo haustório foi cunhado no início do século XIX.th século “para descrever estruturas de sucção em espermatófitos que vivem de outras plantas” e hoje é comumente usado para descrever “toda a estrutura composta de infecção” do parasita da planta, com a exclusão do tecido hospedeiro.
Estima-se que 1% das plantas terrestres utilizem um haustório para adquirir água, nutrientes inorgânicos e moléculas orgânicas de seus hospedeiros. É o enxerto perfeito da natureza — uma continuidade completa entre os sistemas vasculares do hospedeiro e do parasita. Balios et al. concentraram sua revisão em Cuscuta gênero, que consiste em mais de 200 espécies parasitas de plantas vermelhas, laranja ou amarelas e pertence à família das ipomeias, Convolvulaceae.
Cuscuta, comumente conhecida como cuscuta ou amarbel, mas também com nomes populares mais apropriados, como erva-estranguladora, rede de mago e cabelo de bruxa, vive em regiões temperadas e tropicais, com maior diversidade nos trópicos e subtrópicos. Cuscuta São interessantes porque desenvolvem continuidade citoplasmática e conexões vasculares com uma ampla gama de espécies diversas, incluindo ervas, arbustos e árvores, e essas espécies hospedeiras não reconhecem as células parasitas como estranhas, questionando questões de identidade e defesa celular. As espécies hospedeiras também podem incluir culturas. E quando as infecções ocorrem em ambientes agrícolas, as consequências para a produtividade e a qualidade podem ser terríveis, afirmam Balios et al.
É por isso que esforços consideráveis de pesquisa foram, e ainda são, dedicados a identificar como a distribuição do parasita pode ser confinada e o impacto da infecção mitigado. A iniciação e a maturação do haustório representam estágios críticos no ciclo de vida de uma planta parasita, e sua compreensão é fundamental para a capacidade de controlar o parasita", escrevem Balios et al.
Cuscuta são parasitas prolíficos que podem se conectar simultaneamente por meio de dezenas ou até centenas de haustórios a uma ou várias plantas hospedeiras de diferentes espécies. Em sua revisão, Balios et al. focam no que se sabe sobre a haustoriogênese em Cuscuta gênero, que tem sido objeto de décadas de pesquisa sobre a arquitetura do haustório, bem como de estudos moleculares e publicações genômicas mais recentes. A revisão abrange origem evolutiva, iniciação e maturação, dinâmica da parede celular e transporte de solutos.
Uma das questões mais interessantes abordadas é como Cuscuta encontra um hospedeiro para infectar. Cuscutainfecta os brotos do hospedeiro e, portanto, não pode depender dos exsudatos das raízes no solo para encontrar sua presa. Balios et al apresentam evidências de que Cuscuta utiliza estímulos táteis (tigmotropismo) para detectar a presença de plantas. Em apoio a essa noção, Cuscuta tentará infectar hastes e gravetos de metal quando tiver oportunidade e até mesmo se infectará em um ato de autocanibalismo.
Balios et al. também apresentam fortes evidências do envolvimento do fototropismo. A luz vermelha distante, naturalmente enriquecida sob a folhagem densa, induz movimento em Cuscuta brotos, bem como enrolando-se em torno dos caules hospedeiros. Além disso, a germinação Cuscuta as mudas crescem em direção à luz vermelha distante. Balios et al escrevem que Cuscuta é atraído pela luz vermelha distante porque ela “fornece ao parasita um meio eficiente de detectar áreas com alta abundância de hospedeiros ou, em outras palavras, vegetação mais densa”.
Depois de Cuscuta detecta sua presa, a infecção é precipitada quando "células longas e flexíveis, semelhantes a tentáculos, denominadas 'hifas', começam a crescer para fora de sua ponta e laterais, em direção ao tecido hospedeiro", escrevem Balios et al. Essas hifas estabelecem conexões com as células vasculares do hospedeiro e, consequentemente, há uma "visão emergente do haustório como um enxerto natural e, portanto, um recurso valioso para o melhoramento de culturas por enxertia", explicam Balios et al.
Os autores continuam comparando a mecânica e os mecanismos moleculares da infecção por haustório com a enxertia artificial para esclarecer como podemos expandir nossas capacidades de enxertia artificial em diversas espécies de plantas.
“O fato de plantas parasitas como Cuscuta são ainda capazes de se conectar com uma grande variedade de plantas hospedeiras, enquanto a enxertia [artificial] é bem-sucedida apenas com uma gama muito limitada de espécies de plantas, o que torna os processos que se desenvolvem durante a infecção haustorial em um potencial tesouro de genes que podem ampliar as compatibilidades de enxertia”, escrevem Balios et al.
Mas embora o enxerto da Natureza possa ser perfeito, nossa compreensão não é.
“Ainda há muito a ser feito para elucidar como o arsenal enzimático em Cuscuta interage com componentes de desenvolvimento e imunidade para impulsionar o crescimento haustorial bem-sucedido e a invasão do hospedeiro”, escrevem Balios et al.
LEIA O ARTIGO
Balios, VA, Fischer, K., Bawin, T. e Krause, K. (2025) “Um órgão para infectá-los a todos: o Cuscuta haustorium,” Annals of Botany, 135(5), pp. 823–840. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae208.
Imagem de capa: canva.
