Desvelando los secretos qué hacen que la explosión de especies reactivas de oxígeno en la inmunidad sea transitoria

Ante la presencia de agentes patógenos, las plantas desatan una producción masiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) que facilita el establecimiento de sus defensas. Esta acumulación de ROS es transitoria y limitada, para mitigar el daño oxidativo que estas especies pueden infligir a la planta. Son varios los mecanismos conocidos que activan esta producción de ROS entre los que destacan varias kinasas que fosforilan la NADPH oxidasa responsable de esta explosión oxidativa. Sin embargo, entender los mecanismos que desactivan este proceso sigue siendo un desafío. Un reciente comentario publicado en la revista New Phytologist ilustra el descubrimiento de un regulador negativo de esta oxidasa que puede contribuir a ajustar finamente los niveles de ROS en la inmunidad, limitando la cantidad de H2O2 producido y ayudando a que la producción de ROS sea transitoria.

Miguel Ángel Torres comenta una reciente publicación en New Phytologist que se centra en el papel crucial de la proteína PB1 DOMAIN-CONTAINING PROTEIN PB1 (PB1CP) como un nuevo regulador negativo de la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), arrojando luz sobre su participación en la ajustada dinámica de las ROS en respuesta a patógenos (Goto et al., 2023; doi.org/10.1111/nph.19302). La explosión transitoria de ROS, iniciada por las NADPH oxidasas después del reconocimiento de patógenos, es un componente señalizador clave que media el establecimiento de las defensas de la planta. En la planta modelo Arabidopsis thaliana, RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOG D (RBOHD) es la NADPH oxidasa responsable de la producción de la mayor parte del H2O2 detectado después del ataque de patógenos. Investigaciones exhaustivas han elucidado varios mecanismos de activación de RBOHD (Figura 1). Diversos mecanismos post-traduccionales, incluyendo la unión de calcio, señales lipídicas y GTPasa, pero especialmente la fosforilación por diferentes kinasas, gobiernan la activación de esta oxidasa. Sin embargo, existe un conocimiento limitado de los procesos que desactivan esta enzima, que hacen que la producción de ROS sea limitada y transitoria.

Goto et al. presentan una investigación novedosa sobre los mecanismos regulatorios que gobiernan la producción de ROS durante la respuesta inmunológica de las plantas. PB1CP, que contiene un dominio PB1 similar a los reguladores de la NADPH oxidasa fagocítica en mamíferos, emerge como un nuevo interactor de RBOHD que regula negativamente la oxidasa activa. PB1CP puede ejercer esta regulación compitiendo con kinasas que activan RBOHD o promoviendo la endocitosis, lo que conduce a la degradación de la oxidasa (Figura 1). Así, su interacción dinámica puede contribuir a ajustar finamente la producción de ROS en la inmunidad, limitando la cantidad de H2O2 y ayudando a que la producción de ROS sea transitoria.

Imagen: Figura 1. Mecanismos que están en la base de la activación transitoria de la oxidasa RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOG D (RBOHD) y la producción de especies reactivas de oxígeno dependiente de RBOHD durante la inmunidad de las plantas (de Torres, M. Á. (2024); http://dx.doi.org/10.1111/nph.19502 ).

Publicación Original: Torres, M.-Á. 2024. Unveiling what makes the reactive oxygen species burst transient: the role of PB1CP in plant immunity. New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.19502