Las plantas, al igual que las personas, tienen un sistema inmunológico que se activa ante amenazas como enfermedades o plagas. Sin embargo, este mecanismo de defensa tiene un inconveniente: la activación del sistema inmunitario suprime el crecimiento de la planta. Esto representa un problema significativo si la planta se cultiva para la producción de alimentos.
Investigadores de la Universidad Estatal de Colorado (CSU) han descubierto una forma de estimular el crecimiento de las plantas al mismo tiempo que se mantiene su inmunidad, mediante un tratamiento hormonal que promete mejorar la producción de alimentos.
Una planta amenazada por una enfermedad se defiende produciendo hormonas que pueden mantenerla con vida, pero también frenan su crecimiento, lo que es perjudicial si se necesita para la alimentación. Mediante la manipulación genética de la respuesta hormonal de una planta comúnmente estudiada, los científicos han logrado combinar lo mejor de ambos mundos: inmunidad y productividad. Creen que este avance puede replicarse en cultivos importantes. Sus hallazgos fueron publicados el 23 de febrero en Current Biology.
“Solo el tiempo dirá qué efecto tendrá esto una vez que se integre en los cultivos, pero tiene el potencial de ser un avance tan importante como la Revolución Verde de hace 60 años en términos de seguridad alimentaria”, afirmó Cris Argueso, profesora asociada del Departamento de Biología Agrícola de la CSU y autora principal del estudio.
Una similitud entre el trabajo de Borlaug y el de Argueso es que su laboratorio también trabaja con un mutante hormonal. Los investigadores estudiaron una especie de planta modelo llamada Arabidopsis thaliana, también conocida como rábano silvestre, una planta bien conocida de la familia de las mostazas. Seleccionaron plantas de esta especie que presentaban una mutación autoinmune que les impedía prosperar, similar a un trastorno autoinmune.
Las plantas reaccionan a las condiciones cambiantes que las rodean a través de hormonas específicas de las plantas llamadas fitohormonas. Argueso describe esto como el “cerebro químico” de la planta. Cuando las plantas se ven estresadas por plagas o enfermedades, las hormonas de la citocinina, responsables de la división celular, se suprimen en un intercambio entre crecimiento y defensa. Al comprender las interacciones de las fitohormonas y restaurar los niveles de citocinina en las plantas con sistemas inmunitarios hiperactivos, los científicos pudieron reiniciar el crecimiento sin afectar negativamente las defensas de la planta. De hecho, las plantas que diseñaron fueron aún más resistentes a las enfermedades.
Si bien el enfoque de los investigadores se basa en la manipulación genética para cambiar las señales químicas de una planta, es mucho más rápido y fácil que identificar y alterar el gen específico responsable mediante el mapeo de todo el genoma de la planta, como es la práctica habitual para modificar los rasgos de los cultivos. Argueso compara su solución más sencilla con la forma en que un médico podría recetar una pastilla para corregir un desequilibrio químico. Espera que las mutaciones que han desarrollado sean útiles para la agricultura durante décadas.
“Estamos explorando colaboraciones con programas de mejora genética en todo el mundo para que esto pueda probarse en diferentes regiones con todo tipo de cultivos”, dijo Argueso. “Si estas mutaciones tienen el potencial que creemos, nos gustaría que se utilizaran en todas partes”.
Investigación estudiantil
El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y liderado por Grace Johnston, quien realizó la investigación como estudiante. Johnston fue reclutada en el laboratorio de Argueso como estudiante de pregrado en biología y escribió el artículo como su tesis de maestría. Actualmente es investigadora asociada en el laboratorio.
“No sabía que quería dedicarme a la ciencia de las plantas”, dijo Johnston, quien atribuye a la tutoría de Argueso su logro y su amor por la biología vegetal. “Cuando terminé mi carrera de pregrado, todavía no sabíamos lo suficiente sobre estas plantas, y simplemente no podía dejarlo pasar”.
Johnston recibió becas prestigiosas de la Fundación Nacional de Ciencias y la Sociedad Estadounidense de Biólogos de Plantas para apoyar su trabajo mientras obtenía sus títulos de pregrado y posgrado.
“Esta es una historia de éxito en la investigación de la CSU”, dijo Johnston. “Cris me acogió cuando no sabía nada de ciencia, y aquí estamos, ocho años después, y tenemos la oportunidad de impactar realmente la seguridad alimentaria”.
Argueso se apasiona por inspirar a jóvenes investigadores como Johnston. Estudiantes de su laboratorio han recibido importantes premios nacionales e internacionales, y actualmente tres estudiantes de pregrado forman parte de su equipo.
La segunda autora, Hannah Berry, fue una estudiante de posgrado de Biología Celular y Molecular de la CSU en el laboratorio de Argueso. ahora es científica en Pairwise, una empresa de biotecnología vegetal y edición de genes. El coautor Hitoshi Sakakibara, profesor de ciencias de las plantas en la Universidad de Nagoya y el Centro de Ciencia de Recursos Sostenibles RIKEN en Japón, es uno de los principales expertos mundiales en cuantificación de hormonas vegetales. Mikiko Kojima, científica del Centro de Ciencia de Recursos Sostenibles RIKEN, también contribuyó al estudio.
Referencia: Johnston GA, Berry HM, Kojima M, Sakakibara H, Argueso CT. Immune activation suppresses reproductive growth in Arabidopsis through cytokinin signaling. Curr Biol. 2026:S0960982226001314. Doi: 10.1016/j.cub.2026.01.060
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