Una pequeña planta llamada Arabidopsis thaliana ya ayudó a los científicos descubrir nuevas pistas sobre los ciclos diarios de muchos organismos, incluidos los seres humanos. Esto es lo último en una larga línea de investigación, en gran parte financiada por los Institutos Nacionales de Salud, que utiliza las plantas para resolver los rompecabezas de la salud humana.

Mientras que otros modelos de organismos parecen tener más en común con nosotros, la Arabidopsis proporciona una visión importante dentro de la genética, la división celular y la detección de luz, que conduce a los ciclos conductuales de 24 horas llamados ritmos circadianos.

Algunas células humanas, y podemos incluir hasta las células cancerosas, se dividen con un ritmo de 24 horas. Uno de los principales genes humanos del ritmo circadiano, el criptocromo, se ha relacionado con la diabetes y la depresión. Ambos descubrimientos vinieron de trabajar con las plantas.

«No tenemos tallos y tampoco echamos flores, pero hay partes de nuestro cuerpo, como los de las plantas, que son controlados por el reloj circadiano», explica Laurie Tompkins, genetista del NIH,. «Estos relojes funcionan más o menos de la misma forma en todos los organismos, pero existen algunos aspectos de su funcionamineto que son más fáciles de estudiar en las plantas.»

El nuevo trabajo, publicado esta semana en Nature, ha investigado por qué la Arabidopsis produce el más importante crecimiento de su tallo en la oscuridad, un patrón común en la mayoría de las plantas. El biólogo Steve Kay y sus colegas, de la Universidad de California, en San Diego, informa de un trío de determinadas proteínas que regulan el ritmo de los tallos de la Arabidopsis.

Este grupo de proteínas, llamado complejo de noche, interactúa a media tarde para silenciar a dos genes que normalmente promueven el crecimiento de la planta. Y cuando la actividad del complejo de noche va menguando a pocas horas antes del amanecer, las proteínas sueltan los frenos sobre el crecimiento y la planta entra en su fase nocturna de elongación rápida del tallo.

Cuando el equipo de Kay, mutó los tres genes que codificaban el complejo de noche, advirtieron que esto hacía que el reloj biológico de la Arabidopsis perdiera la sincronización, y los tallos crecieran inusualmente largos y con flores tempranas.

Los científicos aún no están seguros de por qué la noche es el mejor momento para que crezcan los tallos, pero Kay especula que tiene que ver con un uso más eficiente de los recursos. Las plantas recogen carbono y nitrógeno durante el día, luego almacenan estos nutrientes esenciales como almidón y proteínas. «Avanzada la noche, ellas liberan estos recursos de forma coordinada para proveer las bases que produzcan el crecimiento del tallo», explica Kay.

«Nuestra comprensión de la salud humana y del papel de estos relojes en la salud y la enfermedad puede beneficiarse mucho del estudio de cómo funcionan estos ciclos en las plantas», añade.

El trabajo de Kay también podría arrojar una luz sobre cómo el reloj de los genes regulan la división celular en los embriones humanos.

Del cultivo a la cura

Científicos como Kay, están interesados en averiguar cuestiones biológicas básicas, sin embargo, otros que trabajan con las plantas tienen sus ojos puestos en terapias para futuras enfermedades.

Las moléculas de origen vegetal, por ejemplo, las que se utilizan para los depósitos del VIH que se esconden en sus anfitriones. En la Universidad de California, Berkeley, el químico Jay Keasling, está buscando maneras simples de conseguir microbios que produzcan una gran cantidad de estas moléculas de plantas a menor coste.

La forma en que las plantas, como la Arabidopsis, suprimen los genes nocivos, también puede ayudar a mejorar las terapias del VIH. El equipo de biólogos, dirigido por Craig Pikaard, de la Universidad de Washington en St. Louis, está investigando las ARN polimerasas, unas importantes sustancias químicas que sirven para determinar qué genes están activados, y así aprender cómo las plantas silencian los daños derivados de los genes víricos. Las rutas silenciadoras similares se podrían aprovechar para terapias contra el VIH.

En términos más generales, los científicos están mirando hacia las plantas como fuente medicinal. Sarah O’Connor, química del MIT, está diseñando genéticamente a la Vinca de Madagascar, fuente natural de la vinblastina, conocido fármaco anticancerígeno, para producir variaciones de esta droga con efectos halógenos. Los halógenos hacen que algunos medicamentos duren más tiempo en el cuerpo, lo que significa que probando dichas capacidades de la Vinca se podrían obtener tratamientos más eficaces contra el cáncer.

• Referencia: Physorg.com
  
• Fuente:  National Institutes of Health .
• Traducida por Pedro Donaire
• http://bitnavegante.blogspot.com/2011/07/la-fuente-mas-de-salud-que-emana-de-las.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+bitnavegante+%28BitNavegantes%29&utm_content=Google+Reader&utm_term=Google+Reader