Cambios celulares reversibles observados in vivo durante la desecación y recuperación: Tolerancia a la desecación del helecho película de resurrección Hymenophyllum dentatum Cav.

Resumen

El presente trabajo muestra una exploración in vivo de los rasgos fisiológicos, morfológicos y químicos que caracterizan a los estados de hidratación completa, desecación y rehidratación del helecho película Hymenophyllum dentatum, que persigue 2 objetivos principales: 1) Adquirir conocimientos sobre los mecanismos que subyacen a la tolerancia a la desecación, y 2) entender cómo estas plantas manejan el estrés mecánico inducido por la pérdida y recuperación de agua. Con estos propósitos se obtuvo datos fisiológicos (contenido relativo de agua y parámetro de fluorescencia de clorofila Fv/Fm), morfológicos (microscopía confocal de escaneo laser en 3 D) y químicos (microespectroscopía FT-IR), en los tejidos de H. dentatum en los estados completamente hidratado, desecado y rehidratado. Notorios cambios en la arquitectura celular y la composición química fueron observados in vivo en las hojas desecadas. Las células eran de menos tamaño, presentaron una apariencia general colapsada, y delimitadas por una pared celular con apariencia plegada. También se evidenciaron marcados cambios en la localización y una disminución en el número de cloroplastos activos durante la desecación. Los ensayos químicos mostraron que en las células en desecación ocurren cambios en la estructura secundaria de una proteína citoplasmática muy abundante y en los polisacáridos que componen la pared celular. Todos estos cambios revierten al estado inicial tras la rehidratación de los tejidos. Este estudio muestra que H. dentatum es un caso extremo de tolerancia a la desecación, capaz de sobreponerse tras el estrés inducido por ciclos de alternancia entre desecación y rehidratación, mediante el funcionamiento de sistemas constitutivos de protección y reparación, entre los cuales el plegamiento de la pared celular parece jugar un rol clave como protector contra el daño mecánico y el estrés oxidativo. Además, H. dentatum es propuesto como una excelente planta modelo para el estudio de la tolerancia a la desecación porque posee características como tener hojas constituidas por una sola capa de células, poseer estructuras internas auto-fluorescentes, resistencia en condiciones simples de almacenamiento en el laboratorio, entre otras.