Análise de resposta imune de planta induzida por vesículas extracelulares de Ralstonia pseudosolanacearum
Authors:   , Oliveira Phedra Gusmão da Silva de 
Published: November 2024

O Complexo de Espécies Ralstonia solanacearum (CERS) é composto por bactérias Gram-negativas fitopatogênicas, causadoras da murcha bacteriana, de grande importância no setor agrícola. Esse complexo é formado por três espécies (R. solanacearum, R. pseudosolanacearum e R. syzygii), classificadas em quatro filotipos distribuídos em diferentes regiões geográficas no mundo. A alta diversidade genética, combinada com ampla gama de hospedeiros e alta taxa de sobrevivência da bactéria na ausência de uma planta hospedeira torna a doença de difícil controle. Neste contexto, a utilização de bacteriófagos tem se mostrado uma estratégia promissora para o controle da murcha bacteriana causada pelas bactérias do CERS. Os vírus que infectam bactérias podem se multiplicar de várias maneiras, resultando em diferentes consequências para o hospedeiro, desde a lise celular até infecções crônicas. As infecções crônicas, por sua vez, podem induzir alterações fenotípicas significativas no hospedeiro, afetando características como patogenicidade, crescimento, formação de biofilme entre outras. Vírus classificados na família Inoviridae são vírus que infectam bactérias de forma crônica, e, como consequência desta estratégia de multiplicação, causam diversas modificações fenotípicas nas células infectadas, incluindo alteração da agressividade em bactérias patogênicas. Uma das alterações já descritas é afetar a produção e composição das vesículas extracelulares bacterianas (VEBs). VEBs são nanopartículas complexas de composição e estrutura variável de acordo com o momento fisiológico e interação com o ambiente em que a bactéria está inserida. Com diversas funções, as VEBs podem ser carreadoras de fatores de virulência bastante eficientes, e induzir a resposta imune em plantas ativando mecanismos de resposta de defesa e necrose. Entretanto a resposta imune da planta em resposta à presença de vesículas extracelulares produzidas por bactérias fitopatogências tem sido pouco explorada. O objetivo deste trabalho foi caracterizar VEBs produzidas por Ralstonia pseudosolanacearum, infectadas pelo Ralstonia solanacearum inovirus brazil 1 (RSIBR1), analisar a resposta imune de plantas e possibilidade de imunização contra a murcha bacteriana por VEBs no processo de infecção por R. pseudosolanacearum. O tamanho das vesículas de bactérias não infectadas foi homogêneo, em contraste com bactérias infectadas, onde o tamanho das vesículas produzidas foi bastante heterogêneo. A produção de VEBs também foi afetada em bactérias infectadas pelo inovírus, com dez vezes menos vesículas produzidas quando comparadas com bactérias não infectadas. As vesículas purificadas a partir de culturas de bactérias infectadas e não infectadas causaram reação de hipersensibilidade e necrose tecidual em folhas de tomate, sendo possível observar um perfil fenotípico de resposta mais intensa em plantas infiltradas com VEBs purificadas, a partir da bactéria infectada. A expressão relativa dos genes das proteínas de patogênese classe 1a (pr1A), e semelhante a osmotina (olP) do sistema imune de plantas, obteve um aumento significativo para VEBs purificadas a partir de bactérias infectadas em relação as VEBs de bactérias não infectadas, nos dois períodos de avaliação. A infiltração de plantas com vesículas causou proteção parcial em plantas de tomate contra a murcha bacteriana, com sintomas brandos e reduzida taxa de mortalidade. Esse foi o primeiro relato de VEBs de R. pseudosolanacearum causarem proteção e contra efeitos graves da murcha bacteriana, sendo necessário maior investigação do conteúdo presente nas vesículas. Palavras-chave: vesículas extracelulares; ralstonia spp.; sistema imune de planta