En un mundo donde la seguridad alimentaria y la sostenibilidad ambiental se vuelven cada vez más apremiantes, el trabajo del centro que dirige la Dra. Angela Sessitsch en el Austrian Institute of Technology (AIT) representa una de las fronteras más prometedoras de la ciencia agrícola moderna. Su equipo no solo estudia bacterias y hongos, además estos científicos están descifrando el código de las complejas relaciones entre plantas y microorganismos que podrían transformar la forma en que cultivamos nuestros alimentos.
Angela Sessitsch es reconocida internacionalmente como una de las pioneras en el estudio de los microbiomas asociados a plantas, particularmente en lo que se conoce como el ‘endosfera’, aquel mundo microbiano que habita dentro de los tejidos vegetales.
Con una formación en bioquímica de la Universidad Tecnológica de Graz, un doctorado en microbiología de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos, y una habilitación de la Universidad de Viena de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida, Sessitsch ha construido una carrera científica que hoy cuenta con más de 250 publicaciones revisadas por pares y múltiples patentes. Su trabajo la ha posicionado entre los investigadores más citados en su campo a nivel mundial.
Dra. Angela Sessitsch
¿QUÉ HACE ÚNICO A ESTE CENTRO DE INVESTIGACIÓN?
El centro de investigación de Bioresursos bajo el liderazgo de Sessitsch se enfoca en entender y aprovechar las interacciones entre plantas, microbiomas y el ambiente. Lo que distingue a este grupo es su enfoque integrador: no se limitan a identificar microorganismos beneficiosos, sino que estudian cómo colonizar las plantas, cómo interactúan con su huésped a nivel molecular, y cómo transformar estos descubrimientos en aplicaciones prácticas para la agricultura.
El equipo utiliza técnicas moleculares de vanguardia, incluyendo análisis metagenómicos, para explorar la diversidad y funcionalidad de las comunidades microbianas en plantas y sistemas alimentarios. Pero el verdadero valor está en su capacidad para traducir estos hallazgos en tecnologías aplicables: desde el desarrollo de inoculantes microbianos hasta estrategias innovadoras de biocontrol para proteger cultivos.
INNOVACIÓN EN BIOCONTROL Y BIOFERTILIZANTES
Una de las áreas más destacadas del centro es el desarrollo de soluciones biológicas para reemplazar agroquímicos sintéticos. Los investigadores han identificado bacterias endofíticas – aquellas que viven dentro de las plantas sin causar daño – capaces de:
Promover el crecimiento vegetal, mediante la fijación de nitrógeno atmosférico y la solubilización de nutrientes.
Proteger cultivos, contra patógenos fúngicos y bacterianos a través de mecanismos de biocontrol.
Aumentar la resistencia a estrés, ambiental, como sequía, salinidad y contaminación por metales pesados.
Mejorar la calidad nutricional, de los cultivos mediante la modulación de metabolitos secundarios.
Un ejemplo innovador del trabajo del centro es su investigación sobre el microbioma de semillas. A diferencia del foco tradicional en raíces y suelo, el equipo de Sessitsch descubrió que las semillas albergan comunidades microbianas específicas que pueden ser cruciales para el desarrollo temprano de las plantas. Esto ha abierto una nueva vía para introducir bacterias beneficiosas directamente en las semillas, asegurando que las plantas cuenten con ‘aliados microbianos’ desde el momento de la germinación.
DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS QUE ESTÁN CAMBIANDO EL JUEGO
El centro ha realizado contribuciones fundamentales que han ampliado nuestra comprensión del mundo microbiano dentro de las plantas:
El Microbioma de la rizosfera y endosfera: El equipo fue pionero en caracterizar sistemáticamente las comunidades bacterianas que colonizan no solo las raíces desde el exterior (rizosfera), sino también aquellas que viven dentro de los tejidos vegetales (endosfera). Sus estudios han revelado que estas comunidades endofíticas son distintas y altamente específicas, seleccionadas activamente por la planta a través de sus exudados radicales y mecanismos de defensa.
Colonización bacteriana en arroz: Utilizando análisis metagenómicos avanzados, el centro caracterizó las comunidades endofíticas que colonizan las raíces del arroz en diferentes variedades y condiciones. Este trabajo reveló las características funcionales de estos microorganismos y cómo contribuyen al crecimiento y salud del cultivo, proporcionando un mapa funcional del microbioma del arroz.
Microbioma de vid y cultivos frutales: Investigaciones del centro han identificado bacterias cultivables en flores, bayas y semillas de vid, demostrando que cada órgano de la planta alberga nichos microbianos específicos. Este trabajo tiene implicaciones directas para la industria vitivinícola y para entender cómo los microorganismos influyen en la calidad del fruto.
Innovación en transmisión vertical de microbiomas: Uno de los hallazgos más revolucionarios del centro es su trabajo sobre la transmisión de bacterias beneficiosas a través de las semillas. El equipo desarrolló un método innovador para introducir bacterias beneficiosas durante la floración, permitiendo que estas colonicen las semillas en desarrollo. Esto representa una estrategia completamente nueva para «programar» el microbioma de la próxima generación de plantas, asegurando que las plántulas nazcan con sus aliados microbianos ya establecidos.
Biosurfactantes de Bacillus para biocontrol: El centro ha realizado análisis cualitativos exhaustivos de biosurfactantes producidos por especies de Bacillus que exhiben actividad antifúngica. Estos compuestos lipopeptídicos, incluyendo surfactina, iturina y fengicina, representan alternativas naturales a los fungicidas químicos y tienen aplicaciones potenciales en agricultura sostenible.
UNA RED GLOBAL DE COLABORACIÓN CIENTÍFICA
El impacto del centro va mucho más allá de las fronteras de Austria. Angela Sessitsch coordina y participa en numerosos proyectos internacionales que están dando forma al futuro de la investigación del microbioma agrícola a nivel global. Entre los proyectos europeos que están en curso, destacan:
MicrobiomeSupport: Una acción de coordinación financiada por la Unión Europea que busca apoyar la investigación e innovación internacional del microbioma en sistemas alimentarios. Este proyecto facilita la colaboración entre científicos de múltiples países y ayuda a establecer estándares y mejores prácticas en el campo. La iniciativa conecta iniciativas de investigación del microbioma en Europa, América, Asia y Oceanía, creando una red verdaderamente global.
MicroMetabolite: Este ambicioso proyecto desarrolla métodos para utilizar microbiota en la modulación de la producción de metabolitos secundarios en plantas medicinales. El objetivo es aprovechar la capacidad de ciertos microorganismos para estimular la producción de compuestos bioactivos valiosos, abriendo nuevas posibilidades para la industria farmacéutica natural y la medicina herbal.
SolACE (‘Solutions for improving Agroecosystem and Crop Efficiency’): Enfocado en mejorar la eficiencia del uso de agua y nutrientes en los agroecosistemas, un desafío crítico frente al cambio climático. El centro analiza cómo diferentes prácticas agronómicas y el uso de inoculantes microbianos afectan la diversidad del microbioma y las funciones microbianas relacionadas con el uso eficiente de recursos.
MASTER (Microbiome Applications for Sustainable food systems through Technologies and EnteRprise): Este proyecto busca llevar las aplicaciones del microbioma desde el laboratorio hasta el mercado, abordando tanto los aspectos científicos como los empresariales necesarios para comercializar soluciones basadas en microorganismos.
Proyectos de Investigación Fundamental
The Setaria Seed Microbiome: Financiado por la Fundación Austríaca de Ciencias (2013-2018), este proyecto pionero investigó las comunidades endofíticas que colonizan las semillas de Setaria, una planta modelo para cereales. La hipótesis central era que los endófitos de semillas, aunque escasos en número, pueden jugar un papel vital en el desarrollo temprano de las plantas y su adaptación al ambiente. Este trabajo estableció las bases para entender la transmisión vertical de microbiomas.
LIDERAZGO INTERNACIONAL
Además de coordinar proyectos, Sessitsch es miembro del Consejo de Coordinación y del Consejo Directivo de la International Phytobiomes Alliance, donde contribuye a establecer la agenda global de investigación sobre microbiomas vegetales y cultivos. Su selección para el Consejo Directivo se basó en su liderazgo en el avance del campo de microbiomas y cultivos, y particularmente por su experiencia coordinando actividades multinacionales y de la Unión Europea en el espacio del microbioma agrícola.
También es la principal organizadora del simposio internacional miCROPe (Microbe-assisted crop production), un evento clave que reúne a expertos mundiales para discutir las oportunidades, desafíos y necesidades de la producción de cultivos asistida por microorganismos. Este simposio se ha convertido en una plataforma esencial para el intercambio de conocimientos entre académicos, industria y formuladores de políticas.
DEL LABORATORIO AL CAMPO: ENFRENTANDO LA COMPLEJIDAD
Uno de los mayores desafíos en este campo es traducir los éxitos de laboratorio a resultados consistentes en condiciones reales de cultivo. El centro de Sessitsch reconoce que el microbioma es enormemente complejo y que las interacciones planta-microorganismo varían según el genotipo de la planta, las condiciones ambientales y las prácticas de manejo agrícola.
Por ello, el equipo no solo desarrolla inoculantes microbianos, sino que también investiga cómo diferentes prácticas agronómicas pueden favorecer comunidades microbianas beneficiosas. Esto incluye estudiar cómo la selección de variedades de cultivos, la rotación de cultivos y otras prácticas pueden «cultivar» microbiomas más saludables y productivos.
MIRANDO HACIA EL FUTURO
El trabajo del centro liderado por Angela Sessitsch representa un cambio de paradigma en cómo entendemos y gestionamos los sistemas agrícolas. Ya no vemos a las plantas como entidades aisladas, sino como ‘holobiomas’ – superorganismos compuestos por el hospedante vegetal y su comunidad microbiana asociada.
Esta visión tiene implicaciones profundas: desde el mejoramiento genético que considera la capacidad de las plantas para interactuar con microorganismos beneficiosos, hasta sistemas de producción que activamente fomentan microbiomas saludables como estrategia central de manejo.
En un momento donde la agricultura enfrenta los desafíos del cambio climático, la degradación del suelo y la necesidad de reducir el uso de agroquímicos, el microbioma vegetal emerge como una herramienta poderosa y natural. El centro de investigación de Sessitsch está no solo estudiando esta frontera, sino liderando el camino hacia una agricultura más inteligente, sostenible y resiliente.
