• Un trabajo liderado por el CSIC -en colaboración con Riansares Muñoz, investigadora de la Universidad Complutense de Madrid, y José María García-Mina, de la Universidad de Navarra- identifica por primera vez el proceso de las plantas en la naturaleza para evitar intoxicaciones por arsénico, un compuesto similar al fósforo.
  
  

• La contribución de la profesora complutense Riansares Muñoz a este trabajo ha sido clave en la identificación y cuantificación de las dos especies de arsénico implicadas en este mecanismo de defensa, el arsenito y el arseniato.
  
  

• Los científicos destacan la importancia del hallazgo para obtener alimentos más seguros.
  

Madrid, 1 de julio de 2021.- Un estudio liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) -en el que ha participado Riansares Muñoz, investigadora de la Universidad Complutense de Madrid, y José María García-Mina, de la Universidad de Navarra- ha identificado por primera vez los mecanismos moleculares que utilizan las plantas para distinguir entre el fosfato, un nutriente esencial para los seres vivos, y el arsénico, un compuesto cancerígeno presente en gran parte de los suelos y aguas.

El trabajo, que se publica en la revista Molecular Plant, permite entender cómo distinguen las plantas entre nutrientes beneficiosos y elementos tóxicos con similitudes químicas. Este hallazgo puede ayudar a obtener alimentos más seguros y saludables enriquecidos en nutrientes esenciales.

En las plantas, el arseniato y el arsenito, las formas químicas más abundantes de arsénico presentes en la biosfera, se incorporan con facilidad a las células posibilitando la entrada del metaloide en la cadena alimentaria y amenazando así la salud de las personas. “El arsénico en la naturaleza se encuentra fundamentalmente como arseniato, una molécula muy similar al fosfato, con el que comparten el transportador de entrada de estos compuestos a las células”, explica Antonio Leyva, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y líder en este trabajo. “Mientras el fosfato es metabolizado por las plantas, el arseniato es transformado rápidamente en arsenito, un compuesto aún más tóxico que el arseniato, pero que, según los resultados obtenidos, actúa como sensor y activa la respuesta de defensa frente a la intoxicación”, añade.

Las raíces de las plantas se enfrentan a continuos cambios en el entorno del suelo y requieren un control rápido y estricto de los transportadores para modular la absorción de nutrientes y compuestos tóxicos. “En presencia del arseniato, la primera reacción de las plantas es impedir su entrada ‘cerrando’ el transportador común”, destaca Cristina Navarro, también científica del CSIC en el CNB-CSIC. “Esta represión conduce a la planta a una situación paradójica de ayuno de fosfato que compromete su supervivencia, pero a la vez evita su intoxicación por arsénico. Las plantas poseen un sofisticado mecanismo de ‘apagado y encendido’ del transportador muy preciso que se regula en función de la capacidad de desintoxicación de la planta”, apunta la investigadora.

Por su parte, Cristian Mateo-Elizalde, investigador del CNB-CSIC y coautor del trabajo, remarca “la importancia de obtener alimentos enriquecidos en elementos esenciales, como el hierro, el zinc o el magnesio, frente a otros altamente tóxicos para los animales y para el ser humano, como son el mercurio, el cadmio o el arsénico, todos ellos presentes en la naturaleza”. Los científicos señalan que conocer los mecanismos para discriminar entre compuestos tóxicos frente a otros esenciales es fundamental en la agricultura para obtener alimentos más seguros enriquecidos en nutrientes esenciales.

La contribución de la profesora Riansares Muñoz a este trabajo ha sido clave en la identificación y cuantificación de las dos especies de arsénico implicadas en este mecanismo de defensa, el arsenito y el arseniato.

Navarro C., Mateo-Elizalde C., Mohan T.C., Sánchez-Bermejo E., Urrutia O., Fernández-Muñiz M.N., García-Mina J.M., Muñoz R., Paz-Ares J., Castrillo G. y Leyva A. Arsenite Provides A Selective Signal that Coordinates Arsenate Uptake and Detoxificacion Involving Regulation of PHR1 Stability in Arabidopsis thaliana. Molecular Plant. DOI: 10.1016/j.molp.2021.05.020

 

 

Las plantas con raíces largas muestran un crecimiento con normalidad en un medio sin arsénico. Aquellas que detectan y procesan el compuesto tóxico reducen su crecimiento para sobrevivir, mientras que las que no son capaces de procesarlo se intoxican y terminan muriendo (dcha). / C. Navarro-C. Mateo-Elizalde, CNB-CSIC

 

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