El cáncer es una gran preocupación para los humanos, pero no parece ser una amenaza tan grande para las plantas. ¿Por qué?
Las células dentro de una planta o un animal están cuidadosamente controladas por el organismo para que se dividan en el momento adecuado. A veces, cuando el ADN de estas células se modifica o muta, la célula comienza a dividirse rápidamente y sin control; esto es lo que llamamos cáncer.
Esta rápida división de células puede causar el mayor daño al organismo cuando estas células cancerosas se diseminan por el cuerpo, afectando diferentes órganos y funciones.
Las mutaciones del ADN pueden ser causadas por infecciones; virales, bacterianas o fúngicas. En los mamíferos, las mutaciones del ADN a veces son causadas por el medio ambiente, por la exposición a la luz UV o a productos químicos cancerígenos como el humo del cigarrillo, lo que hace que el ADN dentro de las células de un organismo mute con más frecuencia de lo habitual.
En las plantas, las mutaciones pueden ser más probables en ciertos híbridos, donde se han cruzado dos variedades de plantas o se han polinizado cruzadamente. Los científicos de plantas y los mejoradores de cultivos utilizan métodos para inducir mutaciones del ADN cuando estudian y desarrollan plantas y cultivos.
Al igual que las células animales, las células vegetales mutan, pero ¿significa eso que pueden desarrollar cáncer? De hecho, las plantas pueden no tener cáncer como lo pensamos, pero pueden y sufren de tumores, donde las células se desorganizan y se dividen sin control.
Los patógenos como la agalla de la corona, las infecciones fúngicas y los geminivirus pueden introducir ADN en una célula vegetal, cambiando el código de ADN y alterando los niveles de hormonas vegetales como la auxina o la citoquinina que produce la célula. Estos cambios hormonales pueden conducir a una división celular irregular y afectar otros procesos celulares, desde la transcripción hasta la fisiología, provocando el crecimiento de tumores o la división anormal de las células.
A pesar de estar en riesgo de desarrollar tumores, a menudo no son tan peligrosos para una planta como lo serían para un humano u otro animal. El cáncer, por definición, requiere que los tumores representen una amenaza para la salud de la planta, y en las plantas a menudo no causan problemas mayores.
Esto se debe a una diferencia fundamental en la estructura de las células en las plantas en comparación con los mamíferos y otros animales.
Tanto en animales como en plantas, los orgánulos dentro de una célula, como el núcleo (donde se guarda el ADN), están todos contenidos dentro de una membrana plasmática. Las plantas tienen una segunda capa fuera de esta membrana llamada pared celular, que es mucho más rígida.
Puedes imaginarlo así. Si la membrana plasmática fuera una bolsa para contener el contenido de la célula, la pared celular sería como una caja que contiene esa bolsa.
Pero, ¿cómo evita esto que una planta tenga cáncer? La pared celular mantiene uniones estrechas o conexiones entre las células vegetales individuales. Esto forma una matriz entre las células vegetales que es mucho más fuerte que entre las células animales, y significa que las células no pueden escapar y metastatizar (diseminarse por la planta).
La pared celular también significa que las células permanecen organizadas y pueden evitar físicamente que las células crezcan demasiado.
Debido a esta fuerte adhesión entre las células, cualquier crecimiento celular o división celular debe ser coordinada por la planta a través de un grupo de células, no por una sola célula mutada. Esto significa que para que se produzca un tumor, debe ser a través de una desregulación colectiva de la división celular (por ejemplo, a través de la interrupción hormonal y la sobreproducción) en lugar de por una sola célula mutada. Haciendo la formación de tumores mucho más infrecuente.
Por lo tanto, debido a la pared celular en las plantas, los tumores o la división celular anormal pueden no matar la planta, pero pueden obstaculizar las funciones y el desarrollo, lo cual es importante para la agricultura.
Las plantas pueden no tener cáncer, pero pueden ayudarnos a tratar el cáncer en los mamíferos. Al estudiar las plantas, podemos identificar compuestos que pueden ayudarnos a tratar el cáncer, o podemos identificar funciones, mecanismos o genes que pueden ayudarnos a desarrollar nuevos tratamientos para el cáncer de mamíferos.
Por ejemplo, la investigación realizada en el John Innes Centre por el laboratorio O'Connor en 2018 vio la identificación de la vía en las plantas de vincapervinca que es fundamental para producir vinblastina. La vinblastina es un químico utilizado en medicamentos contra el cáncer desde la década de 1950, sin embargo, es extremadamente difícil de hacer, ya que tiene que extraerse de la vincapervinca de Madagascar. Esto la hace muy cara, sin embargo, la investigación mostró cómo la vincapervinca produjo este compuesto útil y puede conducir a nuevos métodos para producir vinblastina.
Este blog fue inspirado por un artículo publicado en Nature Reviews Cancer por Doonan y Sablowski, 2010, y fue redactado originalmente por una estudiante de un año en la industria, Lucy Anderson.
Qué es un tumor de árbol
Casi cualquier persona que haya mirado o estado cerca de los árboles durante mucho tiempo ha visto crecimientos extraños, a veces incluso tumores, en los tallos de los árboles y otras partes que se ven diferentes al crecimiento normal de los árboles. Aunque estos crecimientos tienden a ser benignos (no dañinos para la planta), algunos son dañinos o perjudiciales para la planta huésped. Todos pueden considerarse cánceres de plantas, y los crecimientos pueden considerarse tumores, aunque tienen diferencias cruciales con respecto a los cánceres que se encuentran en animales superiores como los humanos.
Escobas de bruja
Un tipo común de crecimiento similar al cáncer que se encuentra principalmente en los árboles se llama escoba de bruja. Una escoba de bruja es simplemente una proliferación de crecimiento anormal que se forma en una planta leñosa, generalmente en ramitas cerca de los extremos de las ramas. Tiende a crecer en ese estado anormal año tras año, provocando la muerte del brote del que crece debido a la interrupción del sistema vascular. Se llama escoba de bruja porque el crecimiento anormal se asemeja a la cabeza de una escoba, con muchas ramas cortas que salen de un punto común. En lugar de que la copa de un árbol tenga relativamente pocas ramas espaciadas regularmente que crezcan bastante rápido, un árbol con escoba de bruja tendrá una copa atrofiada pero densa.
Un ejemplo de un árbol comúnmente plantado en Utah que a menudo tiene escoba de bruja es el plátano de Londres o sicómoro (Platanus X acerifolia). La causa de la escoba de bruja en el plátano de Londres es una enfermedad común que daña las puntas de las ramas en primavera llamada antracnosis del sicómoro (Apiognomonia veneta). La muerte celular o mutación que ocurre como resultado de la enfermedad hace que las células vivas restantes se desarrollen anormalmente, y cuando esto sucede año tras año, forma estructuras similares a escobas.
Los zumaques (Celtis species) también son conocidos por desarrollar escobas de bruja, pero la causa no está clara. La escoba de bruja también se forma en muchas coníferas como el abeto subalpino (Abies lasciocarpa) cuando está infestado con roya de la escoba del abeto (Melampsorella caryophyllacearum). También afecta al pino ponderosa (Pinus contorta) cuando está infestado con la planta parásita muérdago enano (Arceuthobium species).
Agallas
Las agallas son crecimientos o tumores algo desorganizados que pueden formarse en la mayoría de las partes de los árboles (y otras plantas). Las agallas y otros tumores de los árboles pueden ser causados por bacterias, virus, insectos y otros organismos. Sin embargo, una vez que comienzan a crecer en su estado alterado, a menudo pueden continuar creciendo, incluso si el organismo causal original ya no está presente. Esto implica que el crecimiento alterado puede ser causado por mutaciones en la genética de las células del árbol en el punto de infección o ataque. De hecho, los tumores de los árboles a menudo parecen no tener una causa obvia y pueden ser causados por mutaciones genéticas espontáneas en los tejidos de los árboles.
Las agallas de los árboles causadas por insectos a menudo son similares a los tumores, y ocurren en las hojas o tallos jóvenes que se forman de tal manera que permite que los insectos vivan dentro de ellas. Esto los protege de los depredadores mientras les permite alimentarse de la savia o los tejidos del árbol.
Una agalla de insectos muy común que se encuentra en los árboles de Utah es la agalla de pezón de zumaque, formada por un pequeño insecto llamado psílido de la agalla de zumaque (Pachypsylla celtidismamma). Este insecto provoca la formación de agallas en forma de pezón en la parte inferior de las hojas de zumaque y luego vive dentro de ellas. Las agallas de los árboles causadas por insectos también se encuentran comúnmente en los sauces y los álamos.
Las hormigas a menudo causan agallas en los árboles y otras plantas. Los insectos formadores de agallas pueden crear productos químicos que actúan como reguladores del crecimiento de las plantas, haciendo que la planta crezca de la manera que quiere.
Burl
Los burl son agallas leñosas que crecen en los tallos de los árboles, y especialmente en los troncos de los árboles. Tienden a ser más o menos redondeados. Crecen relativamente lento, posiblemente porque su crecimiento desorganizado significa que no pueden desarrollar un sistema vascular normal; por lo tanto, no obtienen suficiente agua y nutrientes para crecer rápidamente. Por definición, un burl está formado principalmente por tejido leñoso rodeado de corteza, y es muy buscado por los ebanistas. Su crecimiento desorganizado crea una madera muy veteada que se puede girar en un torno para hacer cuencos y otros artículos. Los burl a menudo tienen ramas pequeñas con hojas que crecen desde su superficie, y pueden crecer desde un lado del tronco o incluso rodear el tronco de un árbol. Los burl crecen con frecuencia en el arce negundo (Acer negundo), un árbol común nativo de Utah.
Fasciaciones
Las fasciaciones se forman de manera similar a las agallas y las escobas de bruja, pero su proliferación de crecimiento tiene lugar en dos dimensiones, lo que da como resultado un brote aplanado, que a menudo crece profusamente. Las fasciaciones ocurren en más de 100 familias de plantas, incluidos los cactus y los enebros. Una pequeña planta de hoja ancha perenne no leñosa crece en un parche de mi césped que parece ser un tipo de fasciación. Año tras año, esa planta vuelve y sale a la superficie en el césped en su forma fasciada.
Similitudes y diferencias del cáncer
Todos estos crecimientos pueden considerarse esencialmente como cánceres de plantas y los crecimientos pueden considerarse tumores. Al igual que los cánceres, continúan creciendo hasta que la planta a la que se adhieren ya no puede sostenerlos. A medida que interrumpen el sistema vascular, se rompen o pierden su fuente de agua y otros materiales necesarios para sobrevivir. Esto es muy similar a la forma en que algunos cánceres animales dañan o matan, interrumpiendo físicamente las partes de la planta y al interrumpir el flujo sanguíneo (aunque a veces causan un flujo sanguíneo adicional a un área para "alimentar" el cáncer).
La principal diferencia entre los cánceres de plantas y los cánceres de animales es que no pueden propagarse fácilmente a otras partes de la planta u otras plantas. Para deshacerse de un cáncer de planta, pode los tumores o crecimientos debajo de su punto de unión. Por lo general, no volverán. Al menos no volverán a aparecer en ese brote. Incluso es posible que desee eliminar un burl grande en una rama o en el tronco para usarlo para trabajar la madera, pero puede ser difícil determinar dónde cortar para minimizar el daño al árbol restante.
Entonces, la respuesta a la pregunta del título, "¿Pueden los árboles tener cáncer?" no es realmente, pero algo así.
Si te encuentras con una de estas formaciones, considera no cortarla. A menudo, se ven geniales y agregan interés al paisaje. Aprende más sobre por qué se forman y en qué plantas. Realmente son maravillas de la naturaleza.
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