El óxido nítrico protege contra el daño oxidativo producido por cadmio en plantas de girasol

N.V. LASPINA; M.D. GROPPA; M.L. TOMARO; M.P. BENAVIDES

Santa Rosa, La Pampa, Argentina

Congreso; XXIV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal; 2004

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

Los metales pesados, como el cadmio, se encuentran entre los contaminantes de origen antropogénico de alta fitotoxicidad e inducen la formación de especies reactivas del oxígeno (ROS) en plantas. Estas poseen estrategias para defenderse del estrés oxidativo, entre ellas un sistema de defensa antioxidante que comprende las enzimas catalasa (CAT), ascorbato peroxidasa (APOX), superóxido dismutasa (SOD), glutatión reductasa (GR), y los compuestos solubles, glutatión (GSH) y ácido ascórbico (AsA). El óxido nítrico (NO) es un radical libre altamente reactivo, reconocido como una molécula señal y efectora muy importante en los seres vivos (1). En plantas se ha sugerido que está involucrado en numerosos procesos fisiológicos como el crecimiento y desarrollo, la resistencia al ataque de patógenos, la muerte celular programada y la tolerancia al estrés abiótico (1, 2). El NO es en sí mismo un radical libre, es por ello que su efecto en determinados tipos celulares puede ser tóxico o protector dependiendo de su concentración en cada situación (3). En el presente trabajo se evaluó el rol del NO como protector contra el estrés oxidativo producido por el Cd en plantas de girasol. Las semillas de girasol se germinaron en bandejas con vermiculita, en cámara de cultivo (T° 23±2°C, fotoperíodo 16 h). Se regaron desde el primer día con solución Hoagland (SH)(4) durante 7 días, con el agregado de un generador de NO, nitroprusiato de sodio (SNP,100 µM). Las plantas regaron luego con Cd2Cl 0.5 mM durante 10 días. El esquema de tratamientos fue: control (C, 17 d de riego con solución SH), Cd 0.5 (7 d SH, luego 10 días SH + CdCl2 0.5 mM), Cd 0.5 +NO (7 d SH + 100µM NO, luego 10 d SH + CdCl2 0.5 mM ) y NO (17 d SH + 100 µM NO). Las determinaciones se realizaron usando el 1er par de hojas. El tratamiento con 0.5 mM CdCl2 disminuyó significativamente del contenido de clorofila, la cual alcanzó un 48% del valor del C y un aumento de TBARS del 33%, recuperándose hasta un 88% y 100% del C, respectivamente cuando las plantas se pretrataron con NO. El Cd elevó la actividad de APOX (75%) y SOD (110%) y produjo una disminución en la actividad de CAT (65%) y GPOX (32%). La actividad de GR no se modificó en presencia del metal. El pretratamiento con NO produjo un mayor aumento de la actividad de APOX en presencia de Cd, aunque el NO por sí solo produce un significativo aumento de la actividad de la enzima. ).La caída en el contenido de GSH producido por el Cd (26% respecto del C) es revertido completamente por el pretratamiento con NO. El aumento de la actividad de SOD debida al Cd se revirtió un 25% con el tratamiento con NO. La caída en la actividad de CAT y GPOX producida por el metal se revirtieron significativamente con el pretratamiento con NO (hasta un 87% del C para CAT y hasta un 86% del C par GPOX. Los resultados demuestran un evidente efecto protector del NO contra el daño oxidativo producido por Cd (clorofila y TBARS), principalmente a través de la modulación de la actividad de las enzimas antioxidantes que participan en la defensa contra el estrés oxidativo. La capacidad protectora del NO dependerá no sólo de su propia concentración sino de la de las ROS formadas como consecuencia del estrés. 1.Beligni MW and Lamattina L. 2000 Planta 210, 215-221 2.Beligni MV and Lamattina L. 1999 Trends P Sci. 4, 299-300 3.Durner J and Klessig DF. 1999 Curr. Opin. Plant Biol. 2, 369-374 4.Hoagland DR and Arnon DI. 1957 California Agricultural Experimental Station, Circular 347