Les plantes utilisent des protéines réceptrices à la surface de leurs cellules pour reconnaître les signaux de danger des agents pathogènes. Un document récemment publié par Li, Wang et Mou dans Physiologie végétale discute de travaux récents qui montrent que les plantes détectent les signaux des cellules endommagées de la même manière. Comme les agents pathogènes sont reconnus à partir de modèles moléculaires associés aux agents pathogènes (PAMP), les dommages sont également détectés par des produits chimiques similaires, les modèles moléculaires associés aux dommages (DAMP).
"Un ensemble important et convaincant de preuves s'est accumulé ces dernières années, ce qui confirme le rôle important des DAMP dans les réponses immunitaires des plantes", écrivent Li et ses collègues dans leur article. "Néanmoins, l'identité des DAMP dans les plantes reste à définir sans ambiguïté."
Les botanistes affirment qu'il existe en gros deux types de DAMP, appelés DAMP primaires et secondaires. Les DAMP primaires sont les types de molécules qui sont produites lorsque les structures cellulaires se décomposent. Les plantes ont développé la capacité de reconnaître les débris de cellules brisées. Les DAMP secondaires sont activement créés par les cellules endommagées pour avertir les autres cellules de la plante.
Un problème dont discutent les auteurs est que certains DAMP semblent être libérés par des cellules qui ne meurent pas. Cette version irait à l'encontre du modèle de danger dans lequel les PAMP et les DAMP sont interprétés, mais ils disent que la situation peut être compliquée pour plusieurs raisons.
"Premièrement, certains DAMP peuvent jouer une double fonction dans les plantes. Par exemple, comme chez les animaux, l'eATP dans les plantes agit non seulement comme un DAMP dans la réponse à la plaie, mais joue également un rôle majeur dans revenu des bactéries« », écrivent les auteurs. « L’ATP constitutif et l’ATP libéré activement pourraient être cruciaux pour la viabilité cellulaire. » et revenu change. Deuxièmement, la quantité de DAMP activement libérée peut ne pas être suffisante pour l'activation immunitaire. Par exemple, en réponse à un stress dû au froid (4°C pendant 7 jours), la concentration d'eATP dans le milieu racinaire extracellulaire de semis d'Arabidopsis âgés de sept jours est d'environ 8 nM, alors que celle dans le liquide libéré aux sites de Physique blessant est d'environ 40 μM. La concentration d'eATP sous stress froid est probablement trop faible pour activer le récepteur eATP DORN1 (Kd, ~ 46 nM) pour réponse à la plaie. Ces résultats suggèrent que les DAMP peuvent induire des réponses immunitaires de manière dépendante de la concentration, ou qu'il peut y avoir un seuil en dessous duquel les DAMP n'activent pas la réponse immunitaire. Et troisièmement, puisque les plantes manquent de cellules immunitaires spécialisées et d'immunité adaptative, l'immunité cellulaire autonome peut jouer un rôle plus important chez les plantes que chez les animaux. Les plantes pourraient ainsi avoir développé des mécanismes pour libérer activement de grandes quantités de DAMP pour l'activation de l'immunité cellulaire autonome. De toute évidence, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si suffisamment de DAMP peuvent être libérés en l'absence de mort cellulaire pour l'activation immunitaire chez les plantes.
La récompense pour comprendre comment les plantes perçoivent les dommages pourrait être des écosystèmes plus sains. "On s'attend à ce qu'une compréhension plus approfondie des DAMP des plantes et du système immunitaire des plantes puisse aider de manière significative à concevoir de nouvelles stratégies pour sélectionner des variétés de cultures avec une résistance accrue contre les agents pathogènes et/ou les herbivores", concluent Li et ses collègues. Ainsi, alors que la biologie est moléculaire, l'importance est planétaire.
