El cadmio (Cd) es un oligoelemento no esencial que provoca estrés oxidativo. Las plantas responden a la toxicidad del Cd aumentando sus capacidades antioxidantes y quelantes de Cd. Quelan predominantemente el Cd a través del glutatión (GSH) y las fitoquelatinas (PC), mientras que la defensa antioxidante se basa principalmente en el uso y el reciclaje tanto del GSH como del ascorbato (AsA), complementados con superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT). Además, ambos metabolitos actúan como sustrato para la regeneración de otros antioxidantes esenciales, que neutralizan y regulan las especies reactivas de oxígeno (ROS). Juntas, estas funciones influyen en la concentración y el estado redox celular de GSH y AsA.

Imágenes representativas de la apariencia en roseta de cuatro genotipos de Arabidopsis thaliana
Imágenes representativas de la apariencia de la roseta de cuatro genotipos de Arabidopsis thaliana (tipo salvaje, cad2-1, vtc1-1 y cad2-1 vtc1-1) expuestos a 0, 1 o 5 μM de CdSO4 durante 72 h en hidroponía; n = 28. Los cotiledones están indicados con flechas blancas. Imagen de Jozefczak et al.

jozefczak et al. estudiar las respuestas de mutantes Arabidopsis thaliana plantas deficientes en glutatión (GSH) y ascorbato (AsA) cuando se exponen a la toxicidad de Cd y encuentran que la deficiencia de GSH y AsA altera diferencialmente la homeostasis de GSH de la planta, lo que resulta en sensibilidades de Cd opuestas en relación con las plantas de tipo salvaje. Los mutantes deficientes en GSH se ven obstaculizados en la quelación y experimentan alteraciones fenotípicas e incluso más estrés oxidativo y, por lo tanto, activan múltiples vías alternativas como SOD, CAT y APx, lo que indica una mayor sensibilidad al Cd. Sin embargo, la deficiencia de ascorbato se asocia con una síntesis mejorada de fitoquelatinas y GSH en comparación con las plantas de tipo salvaje después de la exposición al Cd, lo que contribuye a una menor sensibilidad al Cd.

Este artículo aparece en el número especial Reacciones de ROS y NO en plantas.