El agua oxigenada y el ion calcio forman circuitos que amplifican las respuestas a estrés de las plantas

Las plantas producen agua oxigenada (H2O2) no para matar microbios o células sino para que actúe como señal que activa y amplifica respuestas al ataque de patógenos o a diversos estreses ambientales. Para ello las células vegetales poseen unas enzimas en la membrana plasmática, las NADPH oxidasas, que producen esta agua oxigenada que oxida algunos aminoácidos de las proteínas modificando su actividad. Así, a los pocos minutos del ataque o la situación de estrés, se produce H2O2 que actúa como molécula señalizadora e interacciona con otras señales de la planta como el ion calcio (Ca2+) o la fosforilación, que también modifican la actividad de proteínas reguladoras, para generar así la respuesta adecuada.

Los autores comentan una investigación realizada por Wang y colaboradores que estudian la acción del ácido abscísico (ABA), una hormona vegetal que promueve entre otras respuestas la resistencia a la sequía y al estrés oxidativo, y donde caracterizan dos proteínas quinasas que fosforilan y activan a la NADPH oxidasa para producir H2O2. En el contexto de recientes investigaciones en el campo, Torres y Berlanga proponen varias vías a través de las cuales el H2O2 amplifica la respuesta al estrés. Por un lado, el H2O2 puede modificar e inhibir reguladores negativos de la respuesta al ABA, como fosfatasas que mantienen inactivadas a las quinasas activadoras, contribuyendo así a aumentar la respuesta a esta hormona. Por otro lado, el H2O2 puede modificar y activar receptores específicos que abren canales de Ca2+, que penetra en la célula y activa a las NADPH oxidasas para producir más H2O2. Esta activación puede ser directa, al unirse el Ca2+ directamente a la NADPH oxidasa, o bien indirecta, a través de proteínas quinasas que tienen por diana esta enzima. El balance es que el H2O2 interacciona con otros elementos reguladores de la respuesta al ácido abscísico para incrementar el propio nivel de H2O2 y aumentar la señalización de esta hormona, contribuyendo a mejorar la respuesta ante la sequía y otras situaciones de estrés.