Papel del cadmio y los ciclos de luz en la oxidación de orgánulos vegetales
El cadmio (Cd) es uno de los metales pesados más tóxicos para las plantas y los seres humanos. Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son algunas de las principales moléculas de señalización que se producen en respuesta al tratamiento con Cd en plantas, pero la contribución de ROS y cambios en el estado redox de diferentes orgánulos y tipos específicos de células, junto con el impacto del ciclo luz/oscuridad no han sido bien establecidos. En un trabajo reciente, investigadores de la EEZ-CSIC y la Universidad de Essex (Reino Unido), han analizado estos aspectos en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Para ello, han empleado líneas de esta planta portadoras de un biosensor que permite estudiar los cambios en el estado de oxidación/reducción de diferentes orgánulos en las células vegetales. Los resultados demuestran un aumento en la oxidación de todos los orgánulos analizados dependiente de Cd, del tiempo de tratamiento y de la luz/oscuridad.
Se analizaron los cambios en el estado redox durante un ciclo de 24 horas de luz/oscuridad en discos foliares tratados con Cd, mediante fluorimetría y microscopía confocal en peroxisomas y cloroplastos en secciones transversales de hojas demostrando una mayor oxidación de los cloroplastos en oscuridad en el parénquima lagunar que en el parénquima en empalizada, mientras que los peroxisomas no mostraban cambios diferenciales en los dos parénquimas. No obstante, los peroxisomas mostraban un mayor grado de oxidación en las estomas en luz en respuesta al Cd, lo que sugiere un papel importante de estos orgánulos en la regulación del cierre y apertura de los estomas. Los peroxisomas y el citosol eran los orgánulos que más rápido respondían al Cd en la luz. A diferencia de los peroxisomas que mantienen la oxidación durante el periodo de oscuridad, el citosol a las 12 h reducía significativamente su grado de oxidación. Cloroplastos y mitocondrias mostraron un patrón similar con incremento del grado de oxidación solo en oscuridad y reducción posterior en la luz, fundamentalmente en la mitocondria.
Más información: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389424017436
Contacto: Luisa M. Sandalio (luisamaria.sandalio@eez.csic.es)
