Ahora que estamos en época, ha llegado el momento para hablar de los hongos. Lógicamente a los edafólogos nos interesa su Necromasa, ya que sus paredes constituyen el 30% del peso del hongo, y abundará en el suelo pasados unas semanas, justo cuando vuelvan a esporular.  Da rigidez a la pared e integridad de la célula protegiéndola de cambios osmóticos que ocurren en la solución del suelo. Regula la entrada selectiva de moléculas, al actuar como filtro y media las interacciones entre células en procesos como la aglutinación sexual, y la floculación.

El interés farmacéutico por el conocimiento de esta estructura se centra en sus procesos de síntesis, ya que una vez desvelados, podrán impedirse, permitiendo la génesis de nuevos antimicóticos mas eficaces (Cesar Nombela).  Mi interés edafológico es inverso, ya que si conozco sus componentes podré determinar los procesos de degradación que acaecen, y qué enzimas participan, estrategia que se hace extensiva a las paredes, membranas, glucocáliz y capa S de las bacterias, descritos en 6B1 y 6B2 o de los restos mas voluminosos procedentes de los vegetales del apartado 6.a.1..  Queda claro que tengo el corazón partido...

Según Cid et al. (1995) y Orlean (1997), la pared celular está constituida por tres macromoléculas: β-glucano (formado por enlaces β-1,3, β-1,6, o ambos), quitina y manoproteínas, los cuales representan respectivamente el 50-60 %, 1-2-% y 35-40 % del peso seco de la pared fúngica con una estructura está dispuesta en capas, en el que la región externa de aspecto fibrilar (muy electrodensa y rica en manoproteínas), y la capa interna amorfa, constituida por β-1,3-glucano, que a su vez consta de dos zonas, una interior menos amorfa, enfrentada a la membrana plasmática y rica en proteínas y otra más externa que parece contener una proporción importante de β-1,6-glucano.  Todos estos componentes están unidos entre sí mediante enlaces covalentes (Kollár et al. 1997).

Si se comparan los dos componentes englobados en la fracción de b-glucano, el b,1,3 glucano es el predominante (35%), se organiza en cadenas lineales (1.500 unidades de glucosa) que se asocian a las cadenas de quitina por el extremo no reductor (lo que justifica su insolubilidad en medios alcalinos). Por el contrario b,1,6 glucano representa menos (10% del peso de la pared) es mas pequeño (350 unidades) y está ramificado, pero su responsabilidad estructural es fundamental, porque enlaza a todos los componentes de la pared.

De la quitina podemos decir que es un polímero estructural pequeño, (120-170 unidades de NAG (N-acetilglucosamina)) cuya deposición se realiza durante la citoquinesis y su distribución (no generalizada) se localizada en una zona vecina a la membrana, conformando una especie de disco en torno al “cuello” o septo primario del hongo. Aunque en menor proporción, también se distribuye aleatoriamente alrededor de la pared celular de la célula madre, formando parte de los complejos β-1,3-glucano-quitina y β-1,6-glucanoquitina que son muy importantes en el mantenimiento de la integridad celular. De las cuatro capas de que consta la pared celular de la ascospora, la segunda de ellas está constituida por quitosán, que es un derivado deacetilado de quitina.

Finalmente hablaré de la manoproteinas (35-40% en peso) como polipéptidos que llegan a tener hasta el 95% de carbohidratos. Funcionalmente son componentes estructurales de la pared celular, como aglutininas y floculinas; o enzimas  localizadas en la pared celular o en el espacio periplásmico (desempeñan un papel morfogenético o trófico) o simplemente son secretadas extracelularmente como la invertasa y la fosfatasa ácida.

La expresión de numerosas manoproteínas de la pared celular está afectada por la disponibilidad de nutrientes y las condiciones ambientales (Chu et al. 1998). Juegan un papel importante en la porosidad de la pared celular y en ciertos hongos patógenos, también en aspectos relacionados con la patogenicidad, como la adhesión a los tejidos y la inmunogenicidad que generan (Calderone 1993).

La clasificación de las manoproteínas se basa en los métodos de extracción con los que se separan de la pared celular Así tenemos:

·         Proteínas unidas no covalentemente o mediante puentes disulfuro a la pared celular, que se liberan con SDS y agentes reductores (mercaptoetanol o ditiotreitol, Cappellaro et al. 1998; Mrsa et al. 1997); sin embargo, la mayoría proceden de la membrana plasmática y no de la pared.   Algunas corresponden a enzimas conocidas: como exoglucanasas, endoglucanasas y quitinasas.

·         Proteínas unidas covalentemente a la pared celular, que se liberan mediante tratamiento con β-1,3-glucanasas, β-1,6-glucanasas o quitinasas, lo que indica que están unidas de forma covalente a los glucanos de la pared. Los heteropolímeros β−1,6/ β−1,3-glucano o el β-1,3-glucano los responsables del anclaje de estas manoproteínas a la pared celular.

Según el tipo de unión covalente, se pueden distinguir dos tipos de manoproteínas: proteínas GPI y proteínas Pir.

Las proteínas GPI unidas al β-1,6-glucano, pueden ser extraídas de la pared celular mediante digestión con β−1,6 o β−1,3-glucanasas (Kapteyn et al. 1999; Orlean 1997). Se conocen unas 50 y tienen 3 características comunes: una secuencia señal en el extremo N-terminal, una región rica en serinas y treoninas y una señal de anclaje a la molécula GPI en el extremo C-terminal (consta de un dominio hidrofóbico con un tamaño mínimo de 12 aminoácidos separados del sitio de unión de la molécula GPI (aminoácido ω) por un tramo corto de aminoácidos más polares). Las proteínas GPI son puentes de unión entre la membrana plasmática y la pared celular (Kapteyn et al. 1999).   Además hay una fracción minoritaria de GPI (2 %) que están unidas a la quitina a través, únicamente, del β-1,6-glucano que son resistente a la extracción con β−1,3-glucanasas y que se liberan tratándolas con exoquitinasa (Kapteyn et al. 1997).

Las Proteínas Pir al estar muy O-glicosiladas pueden extraerse de la pared mediante digestión con β−1,3-glucanasas o mediante un tratamiento suave con álcali, tratamiento que conduce a la eliminación de la O-glicosilación en un proceso denominado beta-eliminación. (Mrsa et al. 1997).  Esta familia de proteínas comparten varias características: un péptido señal en el extremo N-terminal, un punto de reconocimiento de la proteasa tras los primeros 60-70 aminoácidos del extremo amino-terminal y varias repeticiones internas en su secuencia (son las Proteins with Internal Repeats).

Existe un modelo modular secuenciado de organización del ensamblaje de la pared fúngica (Componentes-complejos macromoleculares-estructura de pared) propuesto por Kollár et al. 1997, y ratificado por Lipke and Ovalle 1998 y Smits et al. 1999, según el cual, las fibras insolubles de β-1,3-glucano se distribuyen alrededor de la superficie de la célula, uniéndose mediante un enlace covalente a las cadenas de quitina y conformando así la parte interna de la pared celular. Hacia el exterior de la pared se sitúan las manoproteínas unidas al extremo no reductor de las moléculas de β-1,3-glucano, (directamente, como es el caso de las proteínas Pir, o indirectamente a través de una molécula de β−1,6-glucano en el caso de las proteínas GPI). También están presentes en la pared las proteínas unidas a quitina mediante cadenas cortas de β-1,6-glucano, aunque en menor proporción.

Como consecuencia se generan dos grandes módulos o bloques constituyentes de las unidades estructurales de la pared celular Kapteyn et al. 1999 :

·         bloque GPI (quitina→β-1,3-glucano→β-1,6-glucano→Proteína-GPI) y

·         bloque Pir (quitina→β-1,3-glucano→Proteína-Pir),

En definitiva la pared fúngica se construye en base a “bloques de construcción” que se ensamblan de forma ordenada y repetida con ayuda enzimáticas. Ya hablamos de esta capacidad de auto-ensamblaje de la Capa S, aunque ahora es mediada por enzimas.

Otro aspecto que vengo introduciendo abarca a los factores de virulencia. Navarro-García et al. 2001 detallan algunos que son propios del hongo, que recuerdan a los expuestos para el glucocaliz y la capa S. Veamos:

- capacidad de adherencia a células y otros materiales minerales y orgánicos, debida a las manoproteínas, a la quitina (Ghannoum and Abu-Elteen 1991) y a las adhesinas tipo fimbrias (Yu et al. 1994).

- dimorfismo o transición dimórfica. Las hifas facilitan la rotura del macrófago durante el proceso de fagocitosis y con ello, la muerte del mismo (Díez-Orejas et al. 1999) Los filamentos se adhieren más y secretan más cantidades de enzimas hidrolíticas que las formas levaduriformes (Senet 1998).

- variabilidad genética. Los hongos presentan un elevado grado de recombinación mitótica (Whelan and Soll 1982) y un gran número de reorganizaciones cromosómicas (Chu et al. 1993). Estos mecanismos generarían variabilidad genética en ausencia de ciclo meiótico en esta levadura.

- enzimas extracelulares que son capaz de secretar proteinasas, fosfolipasas, etc.

- variabilidad antigénica que permite a la levadura escapar del sistema inmunitario del hospedador.

- hidrofobicidad, una característica de la superficie celular que permite una mejor adhesión a la superficie de las células que ataca.

- efectos sobre el sistema inmunitario del huésped. Al ser el hongo capaz de modular la respuesta inmune del huésped.

Aunque partido el corazón, vuestra paciente lectura me enorgullece.

Saludos cordiales,

Salvador Gonzalez Carcedo

Como ya mencionamos en el Post anterior, los Documentos para una Estrategia Temática y la Directiva de Protección de Suelos de Europa ya han sido presentados. La Estrategia ha sido aprobada, mientras que la Directiva, lo hará tras pasar los tediosos trámites burocráticos de la UE. Todo el material técnico y los enlaces para bajar la documentación están en el enlace mentado en la primera línea. En esta nota abordaremos tan solo los temas más relevantes. Creemos que lo que aquí se dice también es válido Latinoamérica. Quizás algún día se intente realizar una iniciativa como ésta, aunque esperemos que el documento sea mejor y más completo. La única diferencia consistiría que al otro lado del charco habría que añadir con especial énfasis el factor de la producción agraria. La Directiva Europea hace especial hincapié en los aspectos de degradación ambiental y no en los agronómico-productivistas. ¿Cuales son los riesgos que amenazan a los suelos de Europa y a los del mundo? Analicémoslos sucintamente. 

La directiva explicita unas directrices con vistas a preservar los recursos edáficos, de tal modo que puedan realizar las siguientes “funciones” ambientales, económicas, sociales y culturales. Ya hemos comentado hasta la saciedad que el termino “capacidad para realizar sus funciones” es inadmisible desde el punto de vista científico. Empero como está de moda y uno de los padres den engendro estaba metido en los órganos de decisión de los expertos que han elaborado tales documentos, pues (…) ya se sabe. Pero vayamos al grano. Las susodichas funciones son los siguientes:

(a) producción de biomasa, incluyendo agricultura y bosques

(b) almacenamiento, transformación y filtrado de los nutrientes, substancias y el agua

(c) Reservorio de biodiversidad, tales como hábitats, especies y genes

(d) Ambiente físico y cultural de la especie humana y sus actividades

(e) Fuente de materiales en bruto

(f) Reservorio de carbono

(g) Archivo (memoria) de nuestro patrimonio geológico y cultural

Como se puede observar, el énfasis ambiental es considerable. Me agrada personalmente que, por primera vez, se entienda que es una herencia tan importante como la de cualquier otro recurso natural, por lo que merece ser preservado por si mismo. Y me gusta porque fue una de mis actividades principales: convencer, especialmente a mis colegas, que la edafodiversidad de los suelos en estado natural, o bajo prácticas tradicionales altamente sustentables,  debe ser preservada. Desprendámonos de una vez del paradigma agronómico sin olvidar, por supuesto, que debemos explotar buena parte de los recursos edáficos principalmente como fuente de la alimentación humana. Se trata de abrir nuevas perspectivas y no de reemplazar unas por otras. 

Empero la Directiva declina la responsabilidad de proteger “per se” la biodiversidad edáfica, por cuanto concierne a otra Directiva e iniciativas distintas. Lo que está por ver es si los expertos de biodiversidad implicados en estas últimas se toman en serio de una vez el estudio de la biodiversidad del suelo, tan esencial para el funcionamiento de los ecosistemas como cualquier otra. Hasta la fecha no ha sido así.

La Directiva insta a que los gobiernos pasen a la acción, ante la incesante pérdida de recursos edáficos por el sellado asfaltico, así como las repercusiones que tal hecho conlleva sobre el ciclo hidrológico y la protección de la naturaleza. Empero tan cuestión se deja seguidamente al lado. En cualquier caso, esperemos que el entusiasmo por la política especulativa “golfística” de nuestros gobernantes comience a declinar ¿Se darán por aludidos? ¡Que ingenuo soy!, ¿verdad? Ni dándoles con un ladrillo de su edificio. Y esto a pesar que en España llamamos “cabeza de adoquín” a las personas testarudas y algo cenutrias.  La Directiva va más lejos, e insta a los gobiernos a tomar no solo medidas con vistas a frenar la expansión del sellado urbano y de infraestructuras, sino también a hacer uso de técnicas que  mitiguen el posible efecto negativo de estas, y a rehabilitar los suelos perturbados que quedan tras el abandono de edificios, instalaciones, etc.

Como ya hemos mentado, la Directiva acto seguido insta a los gobiernos con una agenda en mano (es decir dando unos tiempos concretos), a que evalúen las áreas afectadas o con riesgos de erosión, pérdida de materia orgánica, deslizamientos y salinización. Empero a renglón seguido, la Directiva hace especial hincapié y presenta normas muy explícitas para la evaluación de los sitios y contaminados (inventario, y monitorización cada cinco años), así como para tomar mediadas urgentes con vistas a su descontaminación. Se trata de la parte estrella de la susodicha Directiva, lo cual la convierte en un documento que se queda cojo con vistas a resolver otros muchos problemas que afectan a la degradación de los recurso edáficos, a pesar de su gravedad y el precio que nos cuesta anualmente a los europeos tal deterioro ambiental (38 billones de euros anualmente). Efectivamente, el documento mentado solo solicita de los gobiernos una evaluación de las áreas de cada país que sufren los riesgos mentados en las primeras líneas de este párrafo. Sin embargo, permite que cada país utilice la metodología que considere más oportuna, lo cual impedirá a posteriori una harmonización correcta y ágil de los resudados que muestren cada país. Como corolario se requerirán grupos ad hoc de trabajo que realicen tal tarea a posteriori.  Una vez más, a perder el tiempo años entorno a una mesa, y todo por no obligar a hacer uso de unas metodologías normalizadas. Lamentable.  

En el desarrollo de la Directiva se hizo un especial énfasis, en todo aquello relacionado con la monitorización de los suelos de Europa para todos los procesos y/o riesgos que sufren los recursos edáficos. Con tal motivo, un grupo específico de trabajo sobre que protocolos, estrategias de muestreo y variables había que medir elaboró un extenso documento. Pinchando aquí podéis bajaros este último en formato pdf. Envié personalmente varios documentos en vistas de las atrocidades científico-tecnificas contenidas en algunos de los borradores y escritos que antecedieron al documento definitivo. Finalmente al parecer no llegaron a ningún consenso político sobre como actuar en la materia. Dicho de otro modo, el motivo estrella con que se inició todo el proceso, es decir la monitorización, ha sido postergado para mejor (peor) ocasión, siendo reemplazado por el de la contaminación puntual (que no la difusa) de los suelos. Pobre bagaje. Debido a la paupérrima perspectiva del documento sobre monitorización, quizás sea mejor no dilapidar los fondos en programas con una precaria racionalidad científica, ya que tarde o temprano nos lo terminarían reprochando. Es cierto, que la contaminación sigue siendo el tema que más repercusiones tiene sobre la salud humana, empero  al soslayar la difusa, la Directiva queda coja incluso en tal materia.

¿Porqué ha ocurrido todo esto? Por la simple razón, de que puedo dar fe, que a los grupos de trabajo fueron mayoritariamente representantes “políticos”, que no científicos de cada país. Más aún, muchos de estos últimos eran de escasa talla científica. Cada uno intentó imponer el criterio que más “convenía” a su país, por lo que no se llegaron a acuerdos claros sobre los contenidos y las normas a seguir. De aquí que la abundante cantidad de papel que presentaron los distintos grupos de trabajó, estuviera repleta de ambigüedades y precisiones. Dicho de otro modo, no se delegó la tarea científico-técnica en los mejores expertos, sino en una plétora de funcionarios ministeriales que no sabían lo que tenían entre manos.   Fiasco total.

La Directiva deja claro que nuevos grupos de trabajo del Buró Europeo de Suelos (ESB) (ocasionalmente en colaboración con la Agencia Europea de Medio Ambiente) deberán elaborar normas comunes con vistas redactar “en un futuro más o menos próximo las normas a seguir para el inventario del recurso suelo y monitorización de su estado de degradación en toda Europa. Empero en el ESB también es un ente extremadamente politizado en el que no abundan los científicos de talla, sino los jefecillos de turno de los servicios nacionales de suelos (cuando se da el caso de que estos existan, que no es precisamente lo que ocurre en España). Sabiendo ya quien son los “chairman” de los dos grupos de trabajo constituidos hasta la fecha, no albergo la menor duda de que las propuestas tardarán años en hacerse firmes, así como que serán muy deficientes. Visto lo visto yo me he despedido del ESB. 15 años currando para nada son “demasiao pa mi cuerpo” Una gran oportunidad perdida para el relanzamiento de la edafología en Europa. Y todo por privar los intereses nacionales e institucionales sobre los aspectos científico-técnicos.  Así va languideciendo la vieja Europa.  

Bueno basta por Hoy.

Juan José Ibáñez