Mecanismos moleculares de respuesta al Cadmio en plantas de Pisum sativum L.: función de las especies de oxígeno y nitrógeno reactivo

El cadmio es un metal pesado altamente toxico, aunque los mecanismos implicados en su toxicidad no estan bien establecidos. En esta Memoria de Tesis Doctoral se demuestra que el Cd produce en plantas de guisante un incremento de la relacion ROS/NO. Mediante el uso de tecnicas de microscopia laser confocal, y el uso de fluorocromos especificos, se ha determinado la contribucion de distintos tipos celulares a la produccion in vivo de ROS y NO en cortes transversales de raices y hojas. El incremento de la produccion de ROS se debe fundamentalmente a la activacion de una NADPH oxidasa de membrana, mientras que la reduccion del NO podria deberse a la inactivacion de la actividad NOS como consecuencia del antagonismo entre el Ca2+ y el Cd2+. La reduccion de la produccion de NO podria ser responsable de la induccion de la sintesis de etileno y de los cambios observados en la estructura del cilindro vascular de la raiz. Las ROS, ademas de provocar danos oxidativos podrian actuar como senales celulares induciendo la sintesis de proteinas de defensa. En la regulacion de estas proteinas tambien intervendrian las hormonas jasmonico y salicilico. La reduccion de la produccion de NO, el aumento de la produccion de ROS y el incremento de la produccion de etileno, jasmonico y proteinas de defensa sugiere que el Cd induce el programa de senescencia celular. Los peroxisomas son unos organulos complejos que pueden actuar como fuente de senales celulares (ROS y NO) y en la defensa celular frente a situaciones de estres. El Cd provoca una aceleracion del movimiento de estos organulos que es dependiente de Ca2+ y de ROS y que podria ser importante en la defensa celular frente al metal. Los resultados obtenidos sugieren un esquema de respuesta celular al Cd en el que interaccionan el Ca2+, las ROS y el NO, y propone nuevas vias para la toxicidad de este metal.