¿Tienes una planta con un boo-boo? Prueba una curita de plantas.
Una forma pura de celulosa producida por bacterias puede actuar como un vendaje vegetalinforman los investigadores, aumentando significativamente la curación y la regeneración en las plantas. El hallazgo, descrito el 12 de febrero en Avances científicostiene implicaciones potenciales para la agricultura y la investigación de la planta.
A diferencia de los animales, las plantas no pueden escapar del peligro y, en cambio, confiar en habilidades regenerativas notables. Celulosa bacteriana – Ya se usa en la medicina humana para tratar heridas y quemaduras debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y alta retención de agua, ahora se ha encontrado que mejora la curación de las plantas.
La bióloga de plantas Núria Sánchez Coll y sus colegas estaban probando parches de celulosa bacteriana integrados con nanopartículas de plata para evitar infecciones en plantas heridas. Pronto notaron heridas tratadas con los parches curados mejor y más rápido. “Esto nos hizo interesados en encontrar la causa molecular de este proceso”, dice Sánchez Coll, del Centro de Investigación en Genómica Agrícola en Barcelona.
Para probar la efectividad de los parches como dispositivos de curación, los científicos hicieron pequeños cortes en las hojas de dos plantas de laboratorio comunes, Nicotiana benthamiana y Arabidopsis thalianaaplicando las “Band-Aids” a la mitad de las heridas. Después de una semana, más del 80 por ciento de las heridas tratadas se habían curado por completo, en comparación con menos del 20 por ciento de las no tratadas. El análisis microscópico mostró que los tejidos en las heridas tratadas parecían sanas, mientras que las heridas no tratadas mostraron signos de angustia y deshidratación.
El equipo también descubrió que los parches mejoran significativamente la regeneración de las plantas, particularmente en los experimentos de clonación. Muchas plantas se reproducen asexualmente a través de la propagación vegetativa, un proceso utilizado en la investigación y la agricultura para cultivar una nueva planta genéticamente idéntica a partir de una pieza de otra. Cuando se agregaron parches de celulosa bacteriana a los esquejes en platos de Petri, las plantas se regeneraron más rápido, desarrollando raíces y hojas más rápidamente que los esquejes no tratados. Curiosamente, los parches hechos de celulosa producida por plantas no tuvieron el mismo efecto.
Un análisis químico reveló que la celulosa bacteriana contenía hormonas vegetales, probablemente producidas por las bacterias responsables de su síntesis. Bacterias han coevolucionado con plantas durante millones de añosproductores de hormonas que influyen en el comportamiento de la planta para el beneficio de la bacteria. Los investigadores se sorprendieron de que estas hormonas permanecieran intactas a pesar de la esterilización previa de los parches para evitar la contaminación. “Creemos que la matriz de celulosa es tan densa que conserva las hormonas, que siguen siendo bioactivas”, dice Sánchez Coll.
A nivel genético, la curación inducida por celulosa bacteriana parece distinta de la reparación normal de la herida de la planta. La celulosa bacteriana desencadenó un conjunto diferente de genes, apagando algunos típicamente involucrados con la curación mientras activaba otros relacionados con la defensa de la infección. Los investigadores creen que esta respuesta alterada resulta de una combinación de factores: la herida misma, la presencia de hormonas bacterianas y la reacción de la planta a la celulosa bacteriana como un cuerpo extraño, lo que potencialmente desencadena un mecanismo defensivo.
Aunque la celulosa bacteriana se ha utilizado ampliamente en la medicina humana, esta es la primera vez que tiene actividad biológica intrínseca, dice Anna Roig, científica de materiales del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona que no estuvo involucrada en el estudio.
El científico de la planta Javier Agustí, tampoco involucrado en el estudio, ve un enorme potencial biotecnológico. “Estaría muy interesado en ver qué tan bien funciona en cultivos reales”, dice Agustí, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas en Valencia, España,
Mientras aún están en las primeras etapas, los hallazgos sugieren aplicaciones potenciales en la agricultura, dice Sánchez Coll, como facilitar el injerto, preservar material vegetal cortado o servir como medio de crecimiento en los laboratorios. Otros grupos de investigación ya están analizando estos hallazgos a nivel molecular, tratando de determinar si se aplican a otros procesos de regeneración que aún no se entienden completamente.