Los hongos en el arsenal de fármacos y en nuevos productos industriales

El

hombre de las nieves

, Ötzi

, descubierto en la frontera ítalo-austriaca, llevaba, hace más de 5 000 años, hongos secos en su equipaje como

apoyo medicinal

.

Por

Lucía Ramírez

(*)

En la medicina tradicional china e india los hongos juegan un papel fundamental, y especies como

Ganoderma lucidum

son la base de importantes trabajos de investigación en la búsqueda de glucósidos

anticancerígenos

. Un uso

alternativo

de los hongos es el que cuentan que hizo Agripina de la seta venenosa

Amanita phalloides

para agasajar a su hermano Calígula y, de paso, despejar el camino imperial a su hijo Nerón. Hoy, los hongos se muestran más importantes que nunca. El futuro de nuestra especie requiere una transición ecológica urgente, objetivo prioritario de la Unión Europea para alcanzar la

neutralidad climática

en 2050. Para lograrlo, hay importantes iniciativas en marcha para

recuperar la biodiversidad

del planeta; para transformar el actual

modelo alimentario en un sistema sostenible

, y para impulsar la

economía circular

. Los hongos juegan un papel crucial si queremos que estos objetivos se cumplan. Ellos son los principales descomponedores de biomasa, además, son una fuente de proteínas alternativa para la alimentación de una humanidad que crece, y son esenciales para la estabilidad de los sistemas forestales. Por todo esto, están, más que nunca, en el punto de mira de la ciencia. En el grupo de investigación de Genética, Genómica y Microbiología

GenMic

, de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) trabajamos desde hace treinta años en la biología molecular, la genética y la genómica de las setas (basidiomicetos superiores), para desarrollar aplicaciones en estos campos.

Los hongos más desconocidos

Hay dos grupos de hongos: los ascomicetos, que se presentan generalmente como organismos unicelulares (levaduras) o filamentosos (mohos), y los basidiomicetos, que producen cuerpos fructíferos grandes (setas) asociados en su mayoría a plantas formando micorrizas. Los ascomicetos han sido ampliamente estudiados, ya que a este grupo pertenecen especies tan importantes desde el punto de vista tecnológico como

la levadura del pan, del vino y la cerveza

(

Saccharomyces cerevisiae

), la levadura

Candida albicans

y el hongo filamentoso

Aspergillus fumigatus

, causantes, entre otras cosas, de

infecciones oportunistas en humanos

. En el grupo de los ascomicetos también están los productores de antibióticos, como la penicilina (

Penicllium notatum

), y la ciclosporina (

Tolypocladium inflatum

) o la lovastatina (

Aspergillyus terreus

), utilizada como medicamento contra el colesterol. Sin embargo, el segundo grupo de hongos, los basidiomicetos, son mucho menos conocidos, y nuestro grupo de trabajo se ha especializado en ellos.

En busca de nuevos fármacos

En cualquier bosque de nuestro entorno, en otoño o primavera, se pueden ver en el suelo, o creciendo sobre los troncos de los árboles, diversos tipos de setas que reflejan una enorme red de filamentos invisibles. Esta red es la biomasa vegetativa que forman las setas. De hecho, el mayor organismo vivo identificado en la tierra es un hongo basidiomiceto (

Armillaria ostoyae

) cuyo micelio cubre una superficie de más de 900 hectáreas en un bosque de Oregón. La gran variedad de ecosistemas forestales con su diversidad de interacciones con plantas, animales, bacterias y otros hongos permite suponer que los basidiomicetos de estos ecosistemas, que aparecen como bisagra entre el reino vegetal y animal, han de producir una inexplorada variedad de enzimas y de metabolitos secundarios que pueden enriquecer el arsenal de fármacos y productos industriales del que actualmente disponemos. Una de las líneas de trabajo de nuestro grupo es identificar esas enzimas de interés producidas por

basidiomicetos para producirlas y usarlas en aplicaciones industriales o farmacéuticas

.

Atrapar el carbono imitando a los hongos

Los hongos son, junto con animales y plantas, el tercer grupo de organismos macroscópicos de nuestro mundo. Comparten con las plantas su inmovilidad, aunque, a diferencia de ellas, no son capaces de hacer la fotosíntesis, por lo que deben descomponer la materia de su entorno para alimentarse. Este sistema para obtener alimento hace de los hongos los principales agentes descomponedores de la biomasa vegetal, y les convierte en esenciales en el ciclo del carbono en los ambientes forestales. Los hongos basidiomicetos han tenido un papel fundamental en la acumulación geológica de depósitos de carbono en forma de combustibles fósiles. Incluso se ha asociado la aparición de un grupo de ellos (los llamados de podredumbre blanca) al

fin de esta acumulación

y, por tanto, al final del periodo carbonífero. Esto refleja el enorme trabajo de reciclaje de biomasa en el planeta, a lo largo de toda su historia, que han desarrollado estos hongos. Nuestro grupo ha colaborado intensamente con el

Joint Genome Institute

de la Universidad de California en proyectos de secuenciación genómica y metagenómica de basidiomicetos. Queremos identificar nuevas variantes de enzimas y procesos que nos permitan comprender mejor el ciclo del carbono y desarrollar aplicaciones a partir de esas enzimas fúngicas que intervienen en él.

Cultivar níscalos y trufas negras

Son un alimento rico en proteínas y altamente apreciado en gastronomía. Sin embargo, a día de hoy, muchas especies no se pueden cultivar. El boleto (

Boletus edulis

), el níscalo (

Lactarius deliciosus

) y la trufa negra (

Tuber melanosporum

) son algunos ejemplos. Hay otras especies que sí se han logrado cultivar, como el champiñón (

Agaricus bisporus

), la seta ostra (

Pleurotus ostreatus

), la de cardo (

P. eryngii

), el Shiitake (

Lentinula edodes

) y muchas otras también muy apreciadas en la cocina y el mercado. Nuestro grupo ha participado en el desarrollo de herramientas genéticas y moleculares para mejorar el cultivo y la producción de la seta ostra. Conseguimos la

secuenciación de su genoma

en un proyecto de colaboración internacional desarrollado en el

JGI

. Ahora estamos trabajando para entender la compleja reproducción de los basidiomicetos, y esto nos permitirá desarrollar estrategias para su manipulación y para inducir la fructificación en cultivos de setas que hasta ahora sólo se pueden recolectar estacionalmente.

Los biocombustibles como futuro

La seta ostra

P. ostreatus

es un hongo de podredumbre blanca (

white rot

) que degrada la lignina de la madera. Al degradarla, deja la celulosa accesible al ataque por otros microorganismos y enzimas. Estas enzimas ponen a disposición de los procesos fermentativos la enorme cantidad de carbono almacenado en la lignocelulosa: el principal depósito de carbono sobre la Tierra. Este proceso es de enorme interés para el tratamiento biológico de residuos vegetales y forestales que permitirá la obtención de biocombustibles de segunda generación. Nuestro grupo participó en la

secuenciación del genoma

de

Serpula lacrymans

en un proyecto que permitió arrojar luz sobre el mecanismo por el que este tipo de hongos realiza su función ecológica.

Nuevos alimentos y nuevos vestidos

Para terminar, miremos al futuro de la alimentación y del vestido. Los hongos pueden producir nuevas proteínas que complementen o sustituyan a las de origen animal en forma de suplementos o de base para producir alternativas a la carne con un mayor aporte de fibra y una ausencia total de colesterol. Pero quizá un reciente avance espectacular ha sido la utilización de hongos para producir alternativas al cuero en la fabricación no sólo de complementos (bolsos de alta gama, zapatillas deportivas) sino también de líneas de moda como la presentada recientemente por Stella McCartney en Paris basada en el uso de

cuero vegano de hongos

.

(*) Catedrática. Departamento de Producción Agraria. Grupo de investigación Genetics and Microbiology Research Group, Universidad Pública de Navarra