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lunes, 03 agosto, 2020
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Diagnóstico molecular para la detección de fitopatógenos

Colaboración de estudiantes

Claudia Beatriz Del Toro-Runzer, Vicente Paúl Armenta Pérez, Ricardo Hernández Medina, Sebastián Patiño Valenzuela, Francisco Andrés Robles Escoto – Instituto Tecnológico de Monterrey, Campus Guadalajara

 

El estudio de fitopatologías es de gran relevancia para las actividades agrícolas y forestales, en especial dentro de las áreas de ecología, epidemiología y control fitosanitario. No obstante los progresos en estas áreas se ven obstaculizados por la falta de pruebas confiables para detectar pequeñas poblaciones de bacterias patógenas es sustratos naturales. Los métodos tradicionales de identificación bacteriana, como sembrado en placa, suelen ser laboriosos y poco precisos ya que a menudo se obtienen resultados con falsos negativos debido a la contaminación y a la interferencia de otros microorganismos. Para evitar estos problemas, se emplean técnicas moleculares de detección de fitopatógenos tales como ensayos serológicos de inmunofluorescencia (IF) y ensayos por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) también se usan diversas técnicas que se basan en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), y otros métodos que emplean el uso de isoenzimas.

Palabras clave: técnicas moleculares de diagnóstico, inmunodetección, PCR, isoenzimas.

 

Introducción

 

El estudio de las enfermedades de las plantas es de gran importancia en el desarrollo de actividades agrícolas y forestales. Una fitopatología puede causar pérdidas económicas debido al daño parcial o total de un cultivo, implica fuertes gastos en plaguicidas o en otras medidas para disminuir o controlar la enfermedad y pone en riesgo la calidad y la cantidad de los productos (Macías y otros, 2006).

Es por ello que la detección oportuna del agente causante de la enfermedad es primordial para optimizar recursos, hacer una planeación adecuada del problema, elegir la solución más apropiada y reducir el uso de agentes químicos que pueden ser dañinos para el medio ambiente.

Los orígenes más comunes de las fitopatologías pueden ser microorganismos como bacterias, hongos o virus. También es común encontrar parásitos y saprofitos.

Años atrás, la detección de estos patógenos dependía de un alto grado de conocimiento en la taxonomía de los microorganismos, asimismo las técnicas empleadas carecían de precisión y eran tardadas. No obstante, ahora existen métodos que permiten una detección de variedades patógenas, eficaz, precisa, rápida y de bajo costo (UTM, 2008). El objetivo de este trabajo es ofrecer información sobre las técnicas más modernas que emplean el uso de la ingeniería genética y diagnóstico molecular para detectar de manera confiable la taxonomía de los microorganismos patógenos.

 

Ensayos serológicos

 

Son aquellos que emplean el uso de inmunoensayos en la detección de patógenos de plantas, han sido uno de los más usados en los últimos años. A continuación se describirán dos de ellos la inmunofluorescencia (IF) y ensayos por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) (UTM, 2008).

 

Inmunofluorescencia

 

La inmunofluorescencia es una técnica de marcación en la cual se une químicamente una sustancia fluorescente, mejor conocida como fluorocromo, a anticuerpos (Ac). Por la alta especificidad de los Ac se evidencia la presencia de pequeñas cantidades de antígeno (Ag) provenientes de gérmenes vivos o muertos. Algunos ejemplos de fluorocromos naturales pueden ser vitaminas, esteroides, porfirinas, fotoproteínas como la luciferasa y otros compuestos como la rodamina, auramina y la fluoresceína. Esta técnica permite realizar análisis cuantitativos como el Inmunoensayo de polarización fluorescente (FPIA) o la cuantificación de luz emitida por fotometría y análisis cualitativos por microscopía fluorescente, dónde se puede distinguir la localización y la morfología de patologías y de bacterias juntas a los Ac marcados con fluorescencia (Janse y Kokoskova, B, 2009).

Existen dos tipos de inmunofluorescencia, la directa y la indirecta. En la forma directa (IFD), un Ag se une a su Ac homólogo preparado previamente con un fitocromo, se requiere de antisueros marcados para cada bacteria por lo que es la técnica menos usada. Por otro lado la inmunofluorescencia indirecta (IFI) utiliza un antisuero común para cualquier Ag bacteriano, por lo que es una de las técnicas más empleadas para el diagnóstico de bacterias fito-patógenas debido a su rapidez y sensibilidad (Janse y Kokoskova, B, 2009).

La inmunofluorescencia ha sido comúnmente estandarizada para identificar bacterias en semillas gámicas, para la caracterización serológica de subespecies y para el diagnóstico de infecciones latentes. La especificidad de esta técnica ha mejorado gracias al uso de anticuerpos monoclonales de células antígenas bacterianas (Singh y Singh, 2000). En la Tabla 1 se muestra información sobre las especies de bacterias que se han encontrado por estas técnicas en distintos cultivos según se reporta en la bibliografía consultada.

En los últimos años se ha aprovechado del aumento de la memoria y la velocidad de procesamiento de las computadoras, el registro digital de imágenes de alta calidad, de fuentes de iluminación láser potentes y estables, de sistemas ópticos corregidos y de nuevas moléculas fluorescentes capaces de marcar procesos celulares específicos para crear novedosas técnicas como la Microscopía de Desconvolución Digital (MDD), la Microscopía Láser Confocal (MLC) y la Microscopía de Excitación Bifotónica (M-2F) que permiten obtener imágenes tridimensionales de procesos y de la distribución de moléculas específicas en células vivas por medio de la utilización de técnicas no invasivas (Franco, 2005).

Mapa de pandemia del COVID-19 en México creado por Sismo Alerta Mexicana.

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