Senescencia en el mundo vegetal: de las paradojas al éxito evolutivo

«Sería ideal encontrar modelos universales sobre el proceso de la senescencia en la naturaleza, pero esto no es posible», afirma el Dr. Sergi Munné Bosch, profesor titular del Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de Barcelona. Premio ICREA Academia 2008 y 2014, Munné Bosch es autor del artículo de opinión «Senescence: Is it universal or not?», publicado en la nueva edición de la revista científica Trends in Plant Science.

Estudiar la senescencia —un tipo de muerte celular programada— en plantas es uno de los objetivos del grupo de investigación que dirige el profesor Munné Bosch en la Universidad de Barcelona, un equipo que también aborda otras líneas de trabajo en ecofisiología y agrobiotecnología vegetal, como los antioxidantes de origen vegetal (vitaminas E y C, flavonoides, etc.), los mecanismos de resistencia ante factores externos (estrés hídrico, estrés salino, etc.) y la fotoprotección.

Los múltiples significados de la senescencia

La senescencia no es un proceso común a todo el espectro de la vida. Algunos metazoos basales (esponjas, cnidarios, etc.) y plantas perennes son seres vivos que parecen escapar a este proceso, que en cambio es irreversible en otros organismos. «La senescencia depende mucho del nivel de organización que consideremos», subraya Sergi Munné Bosch. «Es decir, varía si nos referimos a la de una célula, un órgano, un individuo o una población. Por ejemplo, si hablamos de un individuo, la senescencia provoca un aumento de la mortalidad asociada a un declive fisiológico en algunos organismos. Pero esto no es siempre así, al menos en plantas perennes».

En órganos —por ejemplo, en las hojas de los vegetales—, la senescencia puede ser incluso beneficiosa para el conjunto de la planta. En este caso, es un proceso programado que tiene una función biológica detrás: eliminar componentes celulares, movilizar nutrientes en la planta, etc. Si consideramos la planta como una colonia de organismos —y no como un único ser vivo—, la senescencia sería una estrategia de supervivencia que favorece algunas estructuras biológicas en detrimento de otras, que desaparecen.

Longevidad: el reto de sobrevivir en la naturaleza

Las plantas perennes muestran una gran capacidad de sobrevivir en la naturaleza. Un patrón de crecimiento indeterminado hace de estas plantas un modelo científico muy valioso en estudios sobre longevidad y senescencia.

Es posible encontrar árboles longevos de cientos, o incluso miles de años; lo que marca una gran diferencia, por ejemplo, con la fisiología animal e indica la existencia de un conjunto de estrategias bien diferenciadas en plantas perennes, que mantienen el crecimiento vegetativo de forma indeterminada y con un gran potencial durante muchos años. Tal y como apunta Munné Bosch, «en plantas que son modelos de organismos con longevidades largas, todavía estamos muy lejos de demostrar que haya senescencia: es un fenómeno que no observamos en la naturaleza». Como indica el experto, quizá ello se deba a una limitación metodológica de los estudios, «pero si realmente existe, no se puede detectar, y en consecuencia no parece ser un proceso ecológicamente relevante».

Senescencia y paradojas evolutivas

Muchos autores ponen en duda que la senescencia sea un factor irrelevante en poblaciones en la naturaleza. En términos evolutivos, sin embargo, parece una paradoja que se haya seleccionado con éxito un proceso que, en definitiva, potencia la mortalidad en un organismo. «Es como una idea contraria al pensamiento darwinista sobre la selección natural», apunta Munné Bosch. «Según los artículos de nuestro grupo de investigación, y también con base en otros trabajos científicos, parece realmente que la senescencia no es un proceso relevante en la naturaleza. Los factores extrínsecos que influyen sobre la mortalidad son mucho más importantes».

Senescencia y crecimiento, según el autor, también son procesos completamente antagónicos en el mundo vegetal: «Por ejemplo, es bien conocido el efecto antisenescencia que provocan las citocininas, unas hormonas vegetales que estimulan la división celular. Ahora bien, este antagonismo está todavía por explorar a nivel de individuo. ¿Cuándo podemos estar seguros de que el proceso observado es realmente universal? La diversidad biológica es tan elevada, que es difícil basar las conclusiones en una muestra que sea suficientemente significativa».

Los procesos de senescencia también afectan a la ecofisiología de los vegetales y, por tanto, al rendimiento económico de los cultivos. La senescencia floral, de gran interés para empresas del sector de la horticultura, también se estudia en el equipo del profesor Munné Bosch: «Existe un mercado importante detrás, y cada vez hay más interés en desarrollar productos que puedan retrasar la senescencia floral y hacer, por tanto, que las flores duren más tiempo».

Del mundo vegetal a la medicina regenerativa

En el mundo de la biología y la biomedicina, buena parte de los grandes avances en cuanto a la regeneración celular se han descubierto primero en los vegetales. Estudiar los mecanismos biológicos sobre senescencia, muerte celular y longevidad en plantas también ayudará a abrir nuevos horizontes para la investigación en la medicina regenerativa del futuro.

«Lo que se considera senescencia en humanos u otros mamíferos es diferente de lo que existe en el mundo vegetal. Queremos encontrar mecanismos aparentemente universales; pero la realidad es muy compleja. Ahora bien, ¿por qué no estudiar el modelo de plantas perennes y aplicarlo en términos de regeneración de tejidos y órganos en humanos? Por otra parte, es importante abordar el estudio de las plantas también desde diversas perspectivas y reducir distancias entre los conocimientos generados en áreas de trabajo como la demografía, la ecología y la biología vegetal, muy segmentadas en la actualidad», concluye Munné.

Artículo:

Munné S. «Senescence: Is it universal or not?».Trends in Plant Science, octubre 2015