El secreto de la eterna juventud puede estar en las plantas, revela Ana Caño-Delgado, bióloga del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Centro de Investigación. Agrigenómica (Crag) de Barcelona. Tras haber logrado crear una planta sumamente resistente a la sequía, la científica acaba de descubrir que dos proteínas de las células madre de los vegetales son vitales para evitar las lesiones celulares de la piel, sobre todo cuando van asociadas al estrés, un factor de envejecimiento que provoca más estragos que el ineludible paso de los años.

A partir de este hallazgo, Caño-Delgado reabre la puerta a la investigación de la decrepitud de la piel de las personas, que como en la de las plantas se produce por culpa de la deshidratación. "En épocas de sequía, las plantas empiezan a ahorrar agua, dejan de crecer y frenan la maquinaria de la fotosíntesis. Para la producción de nutrientes a la espera de que vuelva a aparecer el agua", explica la bióloga.

Aña Caño y la física de la Universidad de Barcelona Marta Ibañes han desvelado que dos proteínas de las células madre de las plantas, conocidas por su papel en el correcto desarrollo de la raíz, donde se acumulan moléculas vitales para la piel, interaccionan físicamente y se regulan la una con la otra para evitar la división celular vinculada a la vejez. "Las plantas nos ofrecen mucha información para avanzar en el estudio y la elaboración de productos capaces de mantener nuestra piel joven", celebra eufórica Caño-Delgado, cuya investigación firmada junto a Ibañes acaba de ser publicada por la revista 'Molecular Systems Biology'.

Esas dos proteínas, llamadas Bravo y Wox5, "actúan de manera específica en un pequeño grupo de células madre y su interacción es clave para la supervivencia de la planta ante factores de estrés genómico y ambiental, como el frío o el calor extremos, o las inundaciones", añade.

Unión de varias disciplinas académicas

Este descubrimiento no hubiese sido posible sin la unión de los conocimientos y las disciplinas académicas aportadas por los equipos de las dos científicas: la bioquímica, la genética y la biología celular, por un lado, y la modelización matemática por el otro.

 "Trabajos previos habían demostrado que la pérdida de una u otra proteína, BRAVO o WOX5, producían la división de las células madre de la raíz, sin embargo, no se entendía su conexión molecular"continúa Caño-Delgado.

 "Las regulaciones génicas involucran una complejidad que muchas veces resulta poco intuitiva, y que sólo son abarcables a través de modelos matemáticos y simulaciones por ordenador. Los modelos matemáticos que hemos creado han dado sentido a la gran cantidad de datos recopilados por el equipo del Crag", agrega Marta Ibañes, investigadora del Instituto de Sistemas Complejos de la UB.

Los modelos matemáticos creados permiten experimentar de manera virtual, creando situaciones hipotéticas que puedan darse en las células madre de la raíz, como el efecto de aplicar hormonas a las plantas o las respuestas en situaciones de estrés.

 Las plantas tienen un conjunto de células madre en el extremo de la raíz primaria, que les confieren la capacidad de crecer indefinidamente. La mayoría de estas células se dividen rápidamente, dando lugar a otras células madre y a las distintas células que conforman los tejidos de la raíz, como la epidermis o el tejido vascular. Sin embargo, en una de las puntas de la raíz se encuentran unas pocas células madre que se dividen mucho más lentamente, razón por la cual, la zona que ocupan es denominada centro quiescente (en reposo).

Cada vez que una célula duplica su material genético para dividirse corre el riesgo de incorporar errores, mutaciones que pueden dañar al organismo. Así, las células madre del centro quiescente representan un seguro, un reservorio de células genéticamente seguras. En caso necesario, estas células pueden "despertar" y dividirse para rellenar el nicho de células madre.

Regeneración de las raíces

Es justamente en estas pocas células del centro quiescente, donde las proteínas BRAVO y WOX5 ejercen su importante función, reprimiendo la división de las células.

"Generamos plantas de arabidopsis con los genes BRAVO y WOX5 mutados simultáneamente y observamos que tenían menos capacidad de regenerar las raíces, que eran más cortas y menos abundantes," explica Isabel Betegón-Putze, firmante también del artículo científico.

En situaciones de estrés severo o prolongado, se producen dos tipos de respuestas en el nicho de células madre: la muerte de las células que se dividen rápidamente, y la activación de las células del centro quiescente. Así, por ejemplo, las células del centro quiescente se activan después de que se produzca un corte en el casquete de la raíz, o tras la congelación o intoxicación de esta por plomo, para reemplazar las células madre muertas y seguir garantizando el crecimiento y correcto desarrollo de la raíz que, a su vez, garantiza la nutrición y el sustento de la planta.

 "Entender los mecanismos moleculares que regulan estos procesos es clave para poder obtener cultivos más resilientes, especialmente en la situación actual, con climas cada vez más extremos", prosigue Caño-Delgado, dedicada además a buscar a través de las plantas los secretos de la eterna juventud.

 Las plantas, a diferencia de los animales, pueden formar nuevos órganos, como hojas o flores, en la edad adulta y además crecen a lo largo de toda la vida (que puede ser de más de 2.000 años).

"Las células madre de animales y plantas parecen utilizar estrategias similares para resolver problemas biológicos similares, sin embargo, los procesos moleculares que los regulan parecen ser distintos", subraya. Comprender estas diferencias "puede ser muy beneficioso para diseñar estrategias útiles en medicina y cosmética, que frenen el envejecimiento celular y promuevan la regeneración de tejidos dañados", concluye.