Embora o termo morte celular possa inicialmente dar conotações de um processo indesejável, na verdade é bem conhecido que a morte celular é uma parte importante do crescimento e desenvolvimento de muitos organismos, inclusive em plantas. A morte celular intencional é conhecida como morte celular programada, que é um termo abrangente para uma variedade de tipos de morte celular sustentada por diferentes processos moleculares. Em seu recente artigo em New Phytologist, Qing Shen e colegas baseados em Cingapura e na China mostram que um A forma de morte celular programada dependente de ferro é necessária para o processo de infecção do principal patógeno da brusone do arroz. Maximizar nossa compreensão do processo de infecção na brusone do arroz será fundamental para encontrar novas maneiras de combater essa importante doença agrícola em um mundo muito dependente de seu alvo.

A brusone do arroz é uma das principais doenças, você adivinhou, do arroz e é causada pelo fungo Magnaporthe oryzae. Seus parentes no Magnaporthe O gênero causa doenças em outras gramíneas, mas a brusone do arroz é um problema tão grande que tem até sua própria conferência internacional dedicada. A quantidade de arroz que destrói é estimada em 10-30% do volume de arroz colhido em todo o mundo todos os anos, uma enorme perda de um dos grãos mais importantes do mundo. Como parte do processo de infecção, M. oryzae forma uma estrutura conhecida como apressório, que usa um alto acúmulo de pressão de turgor para penetrar na cutícula das plantas de arroz e entrar nas células vegetais. Foi relatado que as células que cercam o apressório sofrem o que parece ser a morte celular programada durante o desenvolvimento do apressório. Shen e seus colegas descobriram que essa morte celular programada é um tipo específico chamado ferroptose, que é, como o nome sugere, dependente de ferro. Eles resolveram isso tratando o fungo da brusone do arroz com um quelante de ferro (uma molécula que sequestra o ferro) e descobriram que a morte celular ao redor do apressório é reduzida por ele. Vários outros resultados confirmam ainda que se trata de ferroptose, incluindo que a adição de uma fonte de ferro aumenta a morte celular ao redor do apressório da brusone do arroz.

A inibição da ferroptose no fungo retarda substancialmente a penetração e o crescimento do fungo na planta hospedeira do arroz, indicando que essa morte celular programada é necessária para o funcionamento adequado do apressório. A aplicação de excesso de ferro ao fungo, por outro lado, promoveu o crescimento de estruturas invasivas após a penetração. Curiosamente, outros cientistas recentemente também relacionaram a ferroptose a mecanismos de defesa usados ​​contra plantas de arroz contra M. oryzae, das quais as mortes celulares programadas são uma parte bem conhecida. Na sequência disso, Shen e seus colegas também descobriram que a promoção da ferroptose nas plantas de arroz hospedeiras reduzia a propagação do fungo ao redor do local de penetração. A morte celular dependente de ferro é, portanto, importante tanto para o fungo da brusone em seu processo de infecção quanto para as plantas de arroz para defesa contra esse fungo.

Este é um bom exemplo de como o mesmo processo biológico pode ser usado para fins completamente diferentes em organismos distintos e, neste caso, em dois organismos que estão interagindo. Quanto mais entendermos sobre como a brusone do arroz e patógenos semelhantes infectam as plantas e como as plantas podem combatê-los, mais poderemos fazer para reduzir o impacto na agricultura global. Isso é especialmente importante em um momento em que o mundo caminha rapidamente para ter 8 bilhões de pessoas para alimentar.