La salinidad del suelo es un factor ambiental importante que limita la salud y la productividad de las plantas de cultivo. Uno de los efectos metabólicos clave del estrés salino es limitar la fotosíntesis. Investigaciones anteriores que utilizaron imágenes bidimensionales de cloroplastos estresados por sal sugirieron que los orgánulos se hinchan en respuesta a la sal. Sin embargo, la necesidad de cortar las muestras en secciones ultrafinas para la microscopía electrónica de transmisión ha impedido la visualización tridimensional.
En un estudio reciente publicado en Annals of Botany, autor Takao Oi y colegas examinó las hojas de plantas de arroz que habían sido tratadas con solución salina. Los autores utilizaron microscopía electrónica de barrido de haz de iones enfocados (FIB-SEM) y software de procesamiento de imágenes para reconstruir la ultraestructura tridimensional de las células del mesófilo y sus orgánulos.
En las células de control, los cloroplastos tenían forma de lente y estaban dispuestos muy de cerca a lo largo de la pared celular. Sin embargo, en las células tratadas con sal, los cloroplastos adquirieron una forma más ovalada, pero sin un cambio general en el volumen, aunque disminuyó la relación entre el área superficial y el volumen. El posicionamiento de los cloroplastos tratados también se vio afectado. En lugar de extenderse como una sábana y estar en estrecho contacto entre sí a lo largo de la pared de la celda como los controles, se separaron más.
Si bien la razón detrás de estos cambios estructurales no está clara, los autores especulan que pueden deberse a la disminución de la concentración de dióxido de carbono provocada por el cierre de los estomas debido al estrés osmótico. Alternativamente, el cambio puede representar una aclimatación a la salinidad a medida que la célula intenta reducir la intensidad de la luz que puede causar fotodaño durante los momentos de estrés salino. Finalmente, el cambio puede ser simplemente el resultado del daño causado por el tratamiento con sal. "La importancia fisiológica de este cambio morfológico sigue sin estar clara", escriben los autores, "y, por lo tanto, la relación entre la ultraestructura del cloroplasto y su funcionalidad bajo estrés por salinidad debe investigarse más a fondo en el futuro".
Este método de visualización de componentes celulares en 3-D podría resultar útil para evitar errores similares en nuestra comprensión de tales estructuras en el futuro. "Las opiniones anteriores sobre la hinchazón en los cloroplastos fueron interpretaciones erróneas basadas en observaciones 2D", señalan los autores, "lo que sugiere que el uso del análisis 3D sería útil para estudios futuros para evitar interpretaciones erróneas similares".
