Apoptosis

LA MUERTE CELULAR PROGRAMADA EN LAS PLANTAS: ¿ES SEMEJANTE A LA “APOPTOSIS” EN ANIMALES?
YORNAYSER PéREz DELGADO, IVáN GALINDO CASTRO y FRANCISCO ARVELO
RESUMEN La muerte celular programada (MCP) es esencial para mantener la homeostasis tisular en muchas formas de vida. En las plantas, de igual forma que en los animales, la MCP es el mecanismo por el cual se regulan una serie de procesosfisiológicos tales como la germinación, diferenciación, crecimiento, reproducción y desarrollo de semillas. La MCP también juega un papel importante en otros procesos como la resistencia a condiciones ambientales desfavorables. A diferencia de los modelos animales, la MCP en plantas está poco descrita al nivel molecular, lo que ha dado lugar a debates sobre el paralelismo entre este tipo de muerteprogramada y el proceso conocido en animales como apoptosis. Sin embargo, en los últimos años han surgido evidencias importantes que permiten concluir que en las plantas existe tal proceso. En esta revisión se analizan hallazgos recientes del reino vegetal en esta área, que comienzan a vislumbrar elementos claves sobre la modulación de la respuesta de la planta ante muy diversos factores de estrés,tanto bióticos como abióticos, abriendo además la posibilidad de utilizarlos en programas de mejoramiento genético de rubros agrícolas estratégicos.

Introducción sí como en los animales existe un mecanismo bien orquestado que permite eliminar de manera programada células individuales para alcanzar y mantener la homeostasis de los tejidos y órganos, en las plantas también ha sido observado esteproceso desde hace algún tiempo. Al comienzo de la década de los 70 se introdujo el término apoptosis como un fenómeno biológico con un sinnúmero de implicaciones en la fisiología tisular (Kerr et al., 1972). Sin embargo, es en los años 90, con el auge del estudio de la apoptosis en animales, cuando la teoría de la muerte celular programada (MCP) en plantas ha conocido un gran desarrollo,promovido entre otros factores por intereses agro-

económicos por su asociación con procesos tales como resistencia a patógenos, estrés abiótico y rendimiento de los cultivos (Ranganath y Nagashree, 2001). Hay similitudes generales entre la apoptosis y la MCP en plantas, tales como condensación del citoplasma, activación de proteasas y nucleasas, degradación del ADN nuclear en fragmentosnucleosomales, la implicación del Ca y la generación de especies reactivas de O2. Sin embargo hay diferencias particulares en las plantas, tales como la presencia de una pared celular que impide la fagocitosis de los cuerpos apoptóticos, cuya respuesta evolutiva ha sido la generación de una extensiva vacuolización del citoplasma, donde las enzimas hidrolíticas se encargan de ir digiriendo los restoscelulares

Durante la vida de las plantas, células, tejidos y órganos son eliminados en un momento determinado en beneficio del propio organismo. Durante el curso normal de su desarrollo, germinación, diferenciación, crecimiento, reproducción y desarrollo de las semillas, las plantas recurren a mecanismos clásicos de MCP. Las plantas también recurren a la muerte controlada para adaptarse y resistir acondiciones adversas de su ambiente tales como falta de nutrientes, temperaturas extremas, hipoxia y patógenos. Algunos eventos morfológicos de la apoptosis, así como las rutas de regulación y las moléculas de señalización presentan similitudes entre plantas y animales; sin embargo, también han sido observadas diferencias en la ejecución de la MCP. El objetivo de esta revisión es

PALABRASCLAVES / Apoptosis / Caspasas / Mitocondria / Muerte Celular Programada / Plantas /
Recibido: 06/03/2007. Aceptado: 08/10/2007.

Yornayser Pérez Delgado. Licenciado en Biología. Universidad Central de Venezuela, (UCV). Venezuela. Tesista, Laboratorio de Genómica y Proteómica. Centro de Biotecnología. Fundación IDEA. Venezuela. Iván Galindo Castro. Licenciado en Biología. UCV. Doctor en Ciencias...