Autopistas de hongos

Los hongos crean una especie de filamentos que cumplen un papel similar al de las redes de carreteras, permitiendo que las bacterias se desplacen por ellos.

Las «autopistas fúngicas», aliadas en la lucha contra las toxinas

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Los hongos desempeñan una función importante en el ecosistema, pero la comunidad científica sigue aún desentrañando hasta qué punto son determinantes en la naturaleza.

Algunos hongos son fáciles de reconocer, como las setas, la mayoría de las cuales surgen del suelo. Sin embargo, hay otros hongos que viven por debajo de la superficie terrestre, en el subsuelo, donde se extienden creando una suerte de filamentos. Estos filamentos cumplen un papel similar al de las redes de carreteras, permitiendo que las bacterias se desplacen por ellos.

Científicos del Centro Helmholtz de Investigación sobre el Medio Ambiente (UFZ, Alemania) acaban de descubrir a otros importantes viajeros de estas «autopistas fúngicas»: sustancias contaminantes que, de no existir estas vías, quedarían estancadas en la superficie. Estas redes contribuyen, pues, a la remediación de zonas contaminadas.

El estudio ha sido publicado en la revista Environmental Science & Technology y fue financiado en parte por el proyecto Biogrid («Red de información y conocimientos sobre biotecnología»), dotado con una financiación de casi 835 000 euros en virtud del área temática «Tecnologías de la sociedad de la información» (TSI) del Quinto Programa Marco (5PM) de la Unión Europea.

La mayoría de los hongos existe en el entorno manteniendo relaciones simbióticas, unas veces beneficiosas, otras veces antagonistas y otras simplemente sin causar ni daños ni beneficios. Según los autores, los mencionados filamentos fúngicos pueden relacionarse con bacterias consumidoras de contaminantes e incluso favorecerlas.

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Restaurar suelos dañados

Determinadas bacterias se alimentan de sustancias químicas tóxicas y son capaces de convertirlas en sustancias inocuas, constituyendo así un medio natural de restaurar suelos dañados. Pero estas bacterias no siempre se encuentran en las proximidades para alimentarse de dichas sustancias. «El inconveniente es que en muchos casos los contaminantes no llegan siquiera hasta ellas», explicó el investigador del UFZ Lukas Y. Wick, coordinador del estudio.

Hidrocarburo aromático policíclico. Imagen: Wikipedia

A estas bacterias se les resisten aquellas sustancias que son insolubles en agua, como por ejemplo los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) hallados en el carbón y el petróleo crudo y emitidos prácticamente en todos los procesos de combustión.

Las bacterias y los PAH rara vez entran en contacto en el complejo laberinto de poros llenos de agua o bien de aire que se encuentran repartidos por el subsuelo. La razón es que los microorganismos se concentran mayoritariamente en agua y finas películas líquidas.

«Los PAH son prácticamente insolubles en agua, por lo que se suelen adherir a partículas de tierra en los diminutos poros llenos de aire» a los que las bacterias no pueden acceder, según explicó el Dr. Wick. Por consiguiente, existen barreras de aire entre las bacterias y sus fuentes de alimento.

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“Autopistas” para las bacterias

En un estudio anterior, el Dr. Wick y sus colaboradores descubrieron que las bacterias eran capaces de aprovechar la infraestructura proporcionada por estas redes fúngicas. El entramado fúngico sirve a modo de «autopista» por la que los microorganismos pueden desplazarse y propagarse.

Se mueven por la superficie de las hifas y logran superar sin dificultad las barreras de aire existentes entre cada par de poros llenos de agua. En su última investigación, en la que han colaborado con científicos de la Universidad de Lancaster (Reino Unido), el equipo del UFZ indagó en la posibilidad de que los contaminantes también pudieran propagarse empleando el mismo entramado fúngico.

Para ello analizaron un pseudohongo llamado Pythium ultimum muy común en el subsuelo. Éste se colocó en una placa central donde había nutrientes, a partir de la cual pudo extender sus hifas a derecha e izquierda para alcanzar otras dos fuentes de nutrientes. Los tres puntos de alimento estaban comunicados por rectángulos de material en los que no había nutrientes. Entre las placas de nutrientes y los rectángulos había varios huecos que tan sólo contenían aire. De este modo se simularon los poros llenos de aire existentes en el subsuelo.

En el borde de un rectángulo, los investigadores del UFZ aplicaron un PAH llamado fenantreno. Seguidamente, comprobaron a intervalos regulares si esta sustancia podía detectarse en otros puntos de la trayectoria estudiada. «Los resultados fueron asombrosos», aseguró el Dr. Wick. En cuestión de horas, el PAH se había desplazado de un extremo del espacio del experimento hasta el otro a una velocidad entre diez y cien veces superior a la que podría haber alcanzado mediante difusión simple. Además fue capaz de sortear los huecos de aire sin trabas, lo cual habría sido imposible siguiendo la misma trayectoria sin valerse de las redes de hifas.

«Así pues, las redes de hifas no sólo sirven como “autopistas” para las bacterias, sino también como conductos para contaminantes», aseguró Wick. «Una sola hifa es capaz de transportar por hora hasta seiscientas veces el peso de una bacteria individual.»

El equipo británico analizó este transporte en profundidad. El contaminante migra atravesando la pared celular y penetrando en el interior de las hifas. Una vez allí, queda rodeado de burbujas diminutas que a continuación Pythium ultimum bombea a lo largo de su extenso entramado. De esta manera, el conducto fúngico no sólo extiende el fenantreno, sino también otras sustancias prácticamente insolubles en agua e inmóviles hasta entonces.

Los investigadores repitieron el experimento con varios PAH distintos y con todos se observó un transporte eficiente. No obstante, cabe matizar que el transporte de moléculas pequeñas fue mejor que el de moléculas grandes en recorridos largos. «Suponemos que las hifas no pueden absorber tan bien las grandes», apuntó Wick.

Los autores confían en que este mecanismo se pueda aprovechar en un futuro para la remediación de suelos contaminados. El empleo dirigido de redes fúngicas podría acelerar la degradación de PAH y quizás también de otras sustancias prácticamente insolubles en agua. «El mecanismo podría funcionar solamente si se combinan determinados hongos con determinadas bacterias», puntualizó Wick, puesto que algunos tipos de estos organismos son incompatibles o se inhiben mutuamente. En la actualidad los investigadores del UFZ buscan los «socios» más adecuados para su «equipo microbiano de eliminación de contaminantes».

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