Un estudio innovador, liderado por investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) y el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), ha revelado cómo la celulosa bacteriana puede impulsar la regeneración de tejidos vegetales. Este trabajo, que se ha publicado recientemente en la revista Science Advances, también cuenta con la colaboración de expertos del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) y la Universidad Estatal de Colorado.
La celulosa bacteriana, que es producida por ciertas bacterias en forma de biofilm, se caracteriza por sus fibras extremadamente puras. Aunque su uso en aplicaciones biomédicas para humanos ha demostrado ser altamente biocompatible, hasta ahora se desconocían sus efectos curativos en las plantas.
Mecanismos de Regeneración Identificados
Los investigadores han comprobado que los parches de celulosa bacteriana fomentan la regeneración del tejido vegetal y han identificado el mecanismo molecular que subyace a este proceso. En experimentos realizados sobre las plantas modelo Nicotiana benthamiana y Arabidopsis thaliana, se observó que tras aplicar los parches en heridas foliares, nuevas células comenzaban a formarse a solo dos días del corte, logrando un cierre completo tras siete días. Este fenómeno fue específico de la celulosa bacteriana, ya que otros materiales similares no mostraron el mismo efecto.
El equipo descubrió que estos parches contienen citoquininas, hormonas esenciales para el desarrollo vegetal. Según explica Nerea Ruiz-Solaní, coautora del estudio: «Las plantas con una señalización defectuosa de las citoquininas no respondieron a los parches de CB, lo que confirma que son cruciales para desencadenar la regeneración». Además, identificaron la producción de estrés oxidativo en las áreas lesionadas tras la aplicación de celulosa bacteriana.
Implicaciones para la Agricultura
A través de análisis genómicos y bioinformáticos, los científicos pudieron identificar genes específicos relacionados con este proceso regenerativo. Se encontró que el factor de transcripción WRKY8 interactúa con el promotor del gen GSTF7, lo cual conduce a una acumulación significativa de ROS. La activación conjunta de las vías de señalización relacionadas con citoquininas y defensa es lo que facilita esta regeneración celular.
Miguel Moreno-Risueño, colíder del estudio y especialista en regeneración vegetal, afirma: «La celulosa bacteriana activa un programa transcripcional único diferente al proceso típico inducido por heridas o formación de callos». Este hallazgo tiene importantes implicaciones agrícolas, especialmente en técnicas como cicatrización para prevenir infecciones y aplicaciones en injertos o cuidado ornamental.
A partir del 2016, este proyecto ha sido posible gracias a colaboraciones entre diferentes grupos investigadores y empresas como AGROMILLORA y Forestal Catalana S.A., permitiendo llevar a cabo ensayos preliminares. Sin embargo, aún son necesarios más estudios en condiciones reales para confirmar la eficacia plena de los parches de celulosa bacteriana.
Núria Sánchez Coll, investigadora CSIC en el CRAG y coautora del estudio, destaca: «Este proyecto ha promovido colaboraciones muy interesantes con otros grupos e industrias, abriendo puertas a futuros estudios sobre mecanismos regenerativos en plantas y sus posibles aplicaciones biotecnológicas».
Artículo referenciado:
Nerea Ruiz-Solaní† et al., Exogenous bacterial cellulose induces plant tissue regeneration through the regulation of cytokinin and defense networks. Science Advances, 2025. https://doi.org/10.1126/sciadv.adr1509
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