La celulosa bacteriana favorece la regeneración de los tejidos vegetales

España.

 

 

La celulosa bacteriana se usa en aplicaciones biomédicas humanas mostrando un alto grado de biocompatibilidad. Ahora, se ha descubierto que los parches de este material inducen también la regeneración de tejidos vegetales y se ha identificado el mecanismo molecular que subyace al proceso.

Un estudio encabezado por investigadores españoles y que publica Science Advances señala que esos parches ofrecen aplicaciones potenciales en injertos, podas y esquejes de flores ornamentales para mejorar la cicatrización de las plantas.

La celulosa bacteriana sintetizada por ciertas bacterias en forma de biopelícula consiste en fibras de celulosa de gran pureza.

El equipo, codirigido por investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) y del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), usó hojas heridas de plantas modelo de Nicotiana benthamiana y Arabidopsis thaliana.

Al cubrir las heridas de las plantas con parches de celulosa bacteriana, se observó la formación de nuevas células a ambos lados del corte dos días después de la herida, que se cerró por completo a los siete días.

El proceso de cicatrización fue promovido por la celulosa bacteriana, pero no por otras matrices estructuralmente similares como la vegetal, lo que indica que la estudiada tenía características específicas más allá de prevenir la deshidratación.

Los parches de celulosa bacteriana contienen citoquininas, una clase de hormonas que intervienen en el desarrollo de las plantas, según descubrió el equipo, formado además por investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y de la Universidad Estatal de Colorado (EE. UU.).

De hecho, las plantas con señalización defectuosa de citoquininas no respondieron a los parches, lo que confirma que estas «son cruciales para desencadenar la regeneración”, destaca Nerea Ruiz-Solaní, del CRAG y coautora del estudio.

El equipo, que también identificó la producción de estrés oxidativo en los lugares de la herida donde se aplicó el parche, pudo determinar los genes específicos implicados en ese proceso, que suelen estar asociados a respuestas bióticas, es decir, mecanismos de defensa contra patógenos.

Así establecieron que el factor de transcripción WRKY8, el cual regula las respuestas de defensa, interacciona directamente con el promotor del gen GSTF7, lo que conduce a la acumulación de estrés oxidativo.

La activación simultánea de las vías de señalización de la citoquinina y la defensa es lo que da lugar a la regeneración tisular observada, un hallazgo novedoso, ya que estos mecanismos se habían estudiado anteriormente de forma independiente, apunta el CRAG en un comunicado.

Ahora, serán necesarias nuevas investigaciones para dilucidar por completo las vías que conducen a la activación del ciclo celular y la diferenciación funcional durante la regeneración.

Esta investigación tiene importantes implicaciones para las prácticas agrícolas, incluida la cicatrización de heridas para prevenir infecciones, y aplicaciones en injertos, poda y cuidado de plantas ornamentales, especialmente en viñedos, cultivo de rosas y producción de pino piñonero.