Un estudio innovador, liderado por investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) y el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), ha revelado cómo la celulosa bacteriana puede impulsar la regeneración de tejidos vegetales. Este trabajo, publicado recientemente en la revista Science Advances, también cuenta con la colaboración de expertos del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y la Universidad Estatal de Colorado.
La celulosa bacteriana, producida por ciertas bacterias en forma de biofilm o biopelícula, está compuesta por fibras de celulosa altamente puras. Aunque su uso ha sido extendido en aplicaciones biomédicas debido a su alta biocompatibilidad en humanos, sus efectos curativos en las plantas habían permanecido sin explorar.
Mecanismo de Regeneración Identificado
El equipo científico ha demostrado que los parches de celulosa bacteriana inducen la regeneración del tejido vegetal, identificando por primera vez el mecanismo molecular subyacente a este proceso. Al aplicar estos parches en heridas de hojas de plantas modelo como Nicotiana benthamiana y Arabidopsis thaliana, se observó la formación de nuevas células a ambos lados del corte apenas dos días después de la lesión, logrando un cierre completo tras siete días. Este proceso fue facilitado exclusivamente por la celulosa bacteriana, a diferencia de otras matrices similares como la celulosa vegetal, lo que sugiere características únicas que van más allá del simple contacto físico o prevención de deshidratación.
Los investigadores encontraron que los parches contienen citoquininas, hormonas esenciales para el desarrollo vegetal. Según explica Nerea Ruiz-Solaní, coautora del estudio: «Las plantas con una señalización defectuosa de las citoquininas no respondieron a los parches de CB, confirmando su papel crucial en la regeneración».
Interacción entre Señalización y Defensa
Además, se detectó producción de estrés oxidativo (ROS) en las áreas lesionadas tras aplicar los parches. Gracias a análisis genómicos y bioinformáticos, los científicos pudieron identificar genes específicos implicados en el proceso, típicamente asociados con respuestas bióticas frente a patógenos. Se demostró que el factor de transcripción WRKY8 interactúa directamente con el promotor del gen GSTF7, facilitando así la acumulación de ROS.
Un hallazgo relevante es que la activación simultánea de las vías de señalización relacionadas con citoquininas y defensa es lo que propicia la regeneración observada. Este descubrimiento es significativo ya que estos mecanismos habían sido estudiados previamente por separado. Sin embargo, se requiere más investigación para comprender completamente cómo se activa el ciclo celular y la diferenciación durante el proceso regenerativo.
Implicaciones para la Agricultura
Miguel Moreno-Risueño, colíder del estudio y especialista en regeneración vegetal del CBGP, afirma: «La celulosa bacteriana desencadena un programa transcripcional único que difiere de la regeneración típica inducida por heridas y formación de callos».
Las repercusiones prácticas son significativas para el sector agrícola, abarcando desde la cicatrización de heridas hasta aplicaciones en injertos y cuidado ornamental, especialmente en viñedos o cultivos como rosas y pinos piñoneros. El proyecto comenzó en 2016 mediante colaboraciones entre los grupos liderados por Núria Sánchez Coll, del CRAG, y Anna Laromaine, del ICMAB-CSIC, junto con empresas como AGROMILLORA y Forestal Catalana S.A., permitiendo realizar ensayos preliminares en campo.
A pesar del avance logrado, aún son necesarios más estudios para confirmar la efectividad práctica de los parches CB en condiciones reales. También se destaca la importancia de contar con recursos adecuados para facilitar la transferencia tecnológica entre investigación fundamental y sector productivo, lo cual podría tener un impacto económico considerable.
Núria Sánchez Coll, investigadora CSIC en el CRAG y coautora del trabajo, resalta el enfoque colaborativo: «Este proyecto ha fomentado asociaciones muy interesantes con otros grupos e industrias, allanando el camino para futuros estudios sobre mecanismos regenerativos en plantas y sus posibles aplicaciones biotecnológicas».
Referencia del Artículo
Artículo referencial: Nerea Ruiz-Solaní† et al., Exogenous bacterial cellulose induces plant tissue regeneration through the regulation of cytokinin and defense networks. Science Advances, 2025 https://doi.org/10.1126/sciadv.adr1509
La noticia en cifras
| Cifra |
Descripción |
| 24.02.2025 |
Fecha del estudio |
| 2 días |
Tiempo para la formación de nuevas células |
| 7 días |
Tiempo para el cierre completo de la herida |
| 2016 |
Año de inicio del trabajo |
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es la celulosa bacteriana y cómo se utiliza en el estudio?
La celulosa bacteriana (CB) es un material sintetizado por ciertas bacterias en forma de biofilm o biopelícula, compuesto de fibras de celulosa extremadamente puras. En este estudio, se utilizó para inducir la regeneración del tejido vegetal tras aplicar parches en heridas de plantas modelo.
¿Cuál es el mecanismo por el cual la celulosa bacteriana promueve la regeneración de tejidos vegetales?
El estudio identificó que los parches de celulosa bacteriana inducen la formación de nuevas células en las plantas a través de la activación simultánea de vías de señalización relacionadas con las citoquininas y mecanismos de defensa, lo que resulta en una cicatrización efectiva.
¿Qué implicaciones tiene esta investigación para la agricultura?
Esta investigación puede tener importantes aplicaciones en prácticas agrícolas, como la cicatrización de heridas para prevenir infecciones y mejorar técnicas como injertos, poda y cuidado de plantas ornamentales, beneficiando cultivos específicos como viñedos y producción de rosas.
¿Cuáles son los próximos pasos necesarios tras este estudio?
Aún se requieren más estudios en condiciones de campo para confirmar la eficacia de los parches de celulosa bacteriana en injertos, así como recursos adicionales para facilitar la transferencia tecnológica entre la investigación y el sector productivo.
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