Las plantas también reciclan

Post realizado por Safir Malonda

Últimamente se habla mucho del reciclaje y qué conducta deberíamos adoptar o qué cambios realizar en nuestro día a día para combatir el ataque al medio ambiente y reducir de alguna forma la acumulación de nuestros desechos. Cada día somos más conscientes del cambio climático y sus efectos, aunque algunos digan que es una invención de los científicos, los hechos están ahí.

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A pesar de todo lo que leemos o nos digan, podemos llegar a plantearnos: ¿De verdad reciclar contribuye a reducir la contaminación? ¿Y a la acumulación de desechos?

A continuación, os presento una analogía: como los animales e incluso las plantas se aprovechan del reciclaje y la reutilización de materiales de desecho a la hora de sobrevivir y superar obstáculos.

Los animales tienen la capacidad de reutilizar elementos celulares que les puedan ser dañinos para la síntesis de elementos que sí les sean útiles, este proceso se denomina autofagia. Cabe destacar que este proceso biológico en animales está bien documentado. Se ha demostrado que tiene una función relevante en procesos cancerígenos y también está implicado en favorecer la longevidad.

Entre los diversos reguladores de dicho proceso, las poliaminas, como metabolitos con diversas funciones consideradas hormonas vegetales, juegan papeles clave en procesos de autofagia en células animales. En concreto, se ha demostrado que la espermidina (poliamina) estimula la autofagia bloqueando la actividad de otro componente de la ruta, que actúa como regulador negativo del proceso. También se ha visto que esta misma molécula, modula la longevidad celular, permitiendo así aumentar la edad media celular.

Ahora bien, ¿qué ocurre en las plantas?

Sí las plantas, esos organismos a los que nadie les da una mayor importancia y que en realidad les deberíamos prestar más atención, ya que forman una parte fundamental de nuestra dieta. Por tanto, nos interesa que estas sean capaces de sobrevivir en condiciones desfavorables y si es posible aumentar su rendimiento, es decir, aumentar su producción en un menor espacio y tiempo.

Es por ello por lo que en nuestro laboratorio hemos decidido participar en el estudio de la autofagia en vegetales, ya que la caracterización de este proceso en células vegetales está en sus inicios. Concretamente queremos saber hasta qué punto las poliaminas vegetales pueden desarrollar funciones similares en la activación de autofagia como ocurre con los animales.

Estos estudios se están realizando en Arabidopsis thaliana, una hierba considerada una especie modelo de estudio.

 

A partir de los estudios en esta planta modelo se podrá determinar si la aplicación exógena de espermidina induce autofagia o no. Se ha visto que las plantas que crecen en presencia de espermidina sobreviven mejor y más tiempo que plantas que crecen en ausencia de esta poliamina. Pensamos, que esto es debido a la inducción de la autofagia, que favorece la longevidad celular en vegetales, al igual que ocurre en animales. Esto es una simple hipótesis, pero nos hacen falta estudios experimentales para demostrarlo.

Una aplicación biotecnológica interesante del estudio de la autofagia es el análisis de este proceso de reciclaje en condiciones no favorables para el correcto desarrollo de las plantas. Por ejemplo, ¿en condiciones de carencias nutricionales, como puede ser la falta de nitrógeno, se induce o no la autofagia?

Observación en el microscopio confocal de raíces de A.thaliana que contienen una fusión traduccional GFP-ATG8F. ATG8F Se trata de una proteína que participa en la formación de autofagosomas. A la derecha se observa una raíz crecida en un medio sin nitrógeno y a la izquierda una raíz de la misma edad en medio con nitrógeno. Los puntos fluorescentes equivalen a los autofagosomas formados en las células.

Como se observa en la [Imagen 4], en condiciones de déficit de nitrógeno se induce la autofagia. Esta observación es de gran interés para los agricultores, ya que si encima se aplica espermidina a los cultivos o se consigue el diseño de nuevas líneas que induzcan la autofagia, no será necesario el uso de fertilizantes químicos para el cultivo de especies de interés agronómico. Hay que tener en cuenta que la espermidina, además actuaría como fuente de nitrógeno para las plantas, evitando así los efectos fisiológicos negativos como consecuencia de una carencia de un elemento esencial como es el nitrógeno.

De manera que, potenciando el “reciclaje verde” podemos llegar a reducir el uso de fertilizantes en tierras cultivables y como consecuencia eliminar una fuente de contaminación de suelos y aguas muy importante a nivel mundial. Además, esta estrategia biotecnológica permitiría abaratar los costes los agricultores a la hora de cultivar en ciertas tierras que no son fértiles, es



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Por J. M. Mulet
Publicado el ⌚ 30 julio, 2019
Categoría(s): ✓ Autofagia • Safir Malonda
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