Los patógenos responden al uso de fungicidas al evolucionar la resistencia. En el campo se han identificado varios mecanismos de resistencia. La evolución de la resistencia a los fungicidas puede ser gradual o repentina. En resistencia cualitativa o discreta, una mutación (normalmente a un solo gen) produce una raza de hongo con un alto grado de resistencia. Estas variedades resistentes también tienden a mostrar estabilidad, persistiendo después de que el fungicida ha sido retirado del mercado. Por ejemplo, la mancha de la hoja de remolacha azucarera sigue siendo resistente a los azoles años después de que ya no se utilizaron para el control de la enfermedad. Esto se debe a que tales mutaciones tienen una presión de selección alta cuando se usa el fungicida, pero hay una presión de selección baja para eliminarlas en ausencia del fungicida.
En los casos en que la resistencia ocurre de forma más gradual, se puede ver un cambio en la sensibilidad del patógeno al fungicida. Tal resistencia es poligénica, una acumulación de muchas mutaciones en genes diferentes, cada una con un pequeño efecto aditivo. Este tipo de resistencia se conoce como resistencia cuantitativa o continua. En este tipo de resistencia, la población de patógenos volverá a un estado sensible si el fungicida ya no se aplica.
Se sabe poco sobre cómo las variaciones en el tratamiento de fungicidas afectan la presión de selección para desarrollar resistencia a ese fungicida. La evidencia muestra que las dosis que proporcionan el mayor control de la enfermedad también proporcionan la mayor presión de selección para adquirir resistencia, y que las dosis más bajas disminuyen la presión de selección.
En algunos casos, cuando un patógeno desarrolla resistencia a un fungicida, automáticamente obtiene resistencia a otros, un fenómeno conocido como resistencia cruzada. Estos fungicidas son normalmente de la misma familia química o tienen el mismo modo de acción, o puede ser metabolizada por el mismo mecanismo. A veces se produce resistencia cruzada negativa, donde la resistencia a una clase química de fungicidas conduce a un aumento en la sensibilidad a una clase química diferente de fungicidas. Esto se ha visto con carbendazima y dietofencarb.
También se han registrado incidencias de la evolución de la resistencia a múltiples fármacos por patógenos-resistencia a dos fungicidas químicamente diferentes por eventos de mutación separados. Por ejemplo, Botrytis cinerea es resistente tanto a los azoles como a los fungicidas de dicarboximida.
Hay varias rutas por las que los patógenos pueden evolucionar resistencia a fungicidas. El mecanismo más común parece ser la alteración del sitio objetivo, en particular como defensa contra fungicidas de un solo sitio de acción. Por ejemplo, la Sigatoka Negra, un patógeno económicamente importante del plátano, es resistente a los fungicidas QoI, debido a un cambio de un solo nucleótido que resulta en la sustitución de un aminoácido (glicina) por otro (alanina) en la proteína diana de los fungicidas QoI, el citocromo b. Se presume que esto interrumpe la unión del fungicida a la proteína, lo que hace que el fungicida sea ineficaz. La regulación ascendente de los genes diana también puede hacer que el fungicida sea ineficaz. Esto se observa en cepas de Venturia inaequalis resistentes a DMI.
La resistencia a los fungicidas también se puede desarrollar mediante el eflujo eficiente del fungicida fuera de la célula. Septoria tritici ha desarrollado resistencia a múltiples fármacos utilizando este mecanismo. El patógeno tenía cinco transportadores de tipo ABC con especificidades de sustrato superpuestas que trabajan juntos para bombear productos químicos tóxicos fuera de la célula.
Además de los mecanismos descritos anteriormente, los hongos también pueden desarrollar vías metabólicas que eluden la proteína diana, o adquirir enzimas que permiten el metabolismo del fungicida a una sustancia inofensiva.
Gestión de la resistencia a fungicidas
El Comité de Acción de Resistencia a Fungicidas (FRAC) tiene varias prácticas recomendadas para tratar de evitar el desarrollo de resistencia a fungicidas, especialmente en fungicidas de riesgo, incluidas estrobilurinas como la azoxistrobina. FRAC asigna grupos de fungicidas en clases donde es probable la resistencia cruzada, generalmente porque los ingredientes activos comparten un modo de acción común. El FRAC está organizado por CropLife International.
Los productos no siempre deben usarse de forma aislada, sino como mezcla, o aerosoles alternativos, con otro fungicida con un mecanismo de acción diferente. La probabilidad de que el patógeno desarrolle resistencia disminuye en gran medida por el hecho de que cualquier aislado resistente a un fungicida será eliminado por el otro; en otras palabras, se requerirían dos mutaciones en lugar de una sola. La eficacia de esta técnica se puede demostrar con Metalaxil, un fungicida de fenilamida. Cuando se utiliza como único producto en Irlanda para controlar el tizón de la patata (Phytophthora infestans), la resistencia se desarrolló en una temporada de crecimiento. Sin embargo, en países como el Reino Unido, donde se comercializó solo como una mezcla, los problemas de resistencia se desarrollaron más lentamente.
Los fungicidas deben aplicarse solo cuando sea absolutamente necesario, especialmente si se encuentran en un grupo de riesgo. Reducir la cantidad de fungicida en el medio ambiente reduce la presión de selección para que se desarrolle resistencia.
Se deben seguir siempre las dosis de los fabricantes. Estas dosis están diseñadas normalmente para proporcionar el equilibrio adecuado entre el control de la enfermedad y la limitación del riesgo de desarrollo de resistencia. Las dosis más altas aumentan la presión de selección para mutaciones de un solo sitio que confieren resistencia, ya que se eliminarán todas las cepas, excepto aquellas que portan la mutación, y por lo tanto la cepa resistente se propagará. Dosis más bajas aumentan en gran medida el riesgo de resistencia poligénica, ya que las cepas que son ligeramente menos sensibles al fungicida pueden sobrevivir.
Es mejor utilizar un enfoque integrado de manejo de plagas para el control de enfermedades en lugar de depender únicamente de fungicidas. Esto implica el uso de variedades resistentes y prácticas higiénicas, como la eliminación de pilas de desechos de papa y rastrojos en los que el patógeno puede pasar el invierno, reduciendo en gran medida el título del patógeno y, por lo tanto, el riesgo de desarrollo de resistencia a fungicidas.