Dentro del reino animal, una molécula producida naturalmente conocida como itaconato cumple un papel destacado en el sistema inmune como agente defensivo contra virus e inflamación. El itaconato se clasifica como un metabolito, un compuesto natural que surge cuando los organismos convierten los alimentos en energía.
Si bien el itaconato es bien conocido en los animales, su presencia y funciones en las plantas han sido en gran medida inexploradas. Los biólogos de la Universidad de California en San Diego han realizado la primera exploración integral de las funciones de Itaconate en las plantas. Investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas, que trabajan con colegas de la Universidad de Stanford, Universidad de Pekín, Instituto Carnegie de Ciencia y Autónoma de México de Universidad Nacional, utilizaron técnicas de imágenes químicas y medición para no solo probar que el itaconato existe en las plantas, sino que revelan su papel significativo en el crecimiento de las plantas estimulantes.
«Encontramos que el itaconato se realiza en plantas, particularmente en células en crecimiento», dijo el autor senior del estudio Jazz Dickinson, profesor asistente en el Departamento de Biología Celular y del Desarrollo. «Las plantas de maíz (maíz) con itaconato crecen más altas, lo que fue emocionante y nos alentó a investigar más este metabolito y comprender cómo interactúa con las proteínas vegetales».
Los resultados del estudio, que fue apoyado en parte por la financiación de la National Science Foundation y los Institutos Nacionales de Salud, se publicaron el 6 de junio de 2025 en la revista Avances científicos.
El laboratorio de Dickinson se centra en el desarrollo de la planta, incluida la investigación sobre procesos relacionados con los sistemas de raíces.
Usando espectrometría de masas, una técnica de imagen que revela la composición química de los sujetos al identificar moléculas y compuestos individuales, los investigadores confirmaron que las plantas producen itaconato. Trabajando con bioquímicos animales que se especializan en itaconato, describieron cómo el itaconato interactúa con proteínas específicas de la planta en Arabidopsisun miembro de la familia mostaza.
Investigando aún más estas dinámicas, los investigadores encontraron que el itaconato desempeña múltiples roles clave en la fisiología vegetal. Estos incluyen la participación en varios procesos de plantas críticas, como el metabolismo primario y la respuesta al estrés relacionada con el oxígeno.
La optimización de los beneficios naturales del itaconato, en lugar de los productos químicos derivados sintéticamente, podría ser crucial para maximizar el crecimiento de los cultivos de manera segura para apoyar las crecientes poblaciones globales.
«Este descubrimiento podría conducir a soluciones inspiradas en la naturaleza para mejorar el crecimiento de los cultivos, como el maíz», dijo Dickinson. «También esperamos que desarrollar una mejor comprensión de las conexiones entre la biología vegetal y animal revele nuevas ideas que puedan ayudar tanto a la salud de las plantas como a los humanos».
Dado que los humanos también hacen y usan itaconato, el nuevo estudio podría ofrecer información nueva para comprender el papel de la molécula en el desarrollo y el crecimiento humano.
