Citocininas: fitohormonas en el cuidado de la salud
Carlos Ariel Venancio Rodríguez1,2, Diana Sánchez Rangel2,3 y Claudia Anahí Pérez Torres2,3
1Posgrado INECOL, 2Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología A.C., 3Investigadora por México CONAHCyT.
Figura 1. Estructuras químicas de las citocininas más predominantes en plantas vasculares terrestres. De izquierda a derecha; isopenteniladenina (iP, PubChem CID: 92180), Cis-zeatina (Cz, PubChem CID: 688597), zeatina (Z, PubChem CID: 449093) y la dihidrozeatina (DZ, PubChem CID: 32021), editadas en Maestro 12.4 (Creado por BioRender.com, elaboración Ariel Venancio Rodríguez).
Actualmente, muchas son las iniciativas enfocadas hacia el uso de diferentes insumos agrícolas que permitan mejorar los rendimientos de cultivos con el fin de contribuir a la seguridad alimentaria. En la agricultura, el uso de fitohormonas es cada vez más frecuente; sin embargo al momento de elegir este tipo compuestos es importante conocer su potencial y la relación con el efecto biológico que se desea obtener.
Una fitohormona es un compuesto químico producido por las plantas que regula su crecimiento, desarrollo, reproducción, longevidad y a veces su muerte (1). Dentro de estos compuestos se encuentran las Citocininas (CKs), que son compuestos derivados de adenina en donde la isopenteniladenina (iP), la zeatina (Z), cis-Zeatina (cZ) y la dihidrozeatina (DZ) se reportan como las citocininas más predominantes en las plantas vasculares terrestres (Figura 1). Uno de los principales efectos prácticos de las citocininas en la agricultura es su capacidad para promover la proliferación y elongación de brotes laterales, lo que da como resultado un mayor número de ramas y en consecuencia, plantas más productivas (Figura 2). Esto ha sido particularmente útil en cultivos como las peras y las manzanas, donde el generar una mayor ramificación incrementa el rendimiento e incluso mejora la calidad de la fruta (2).
Figura 2. Efecto de las citocininas en la productividad y vida de anaquel de diferentes especies de plantas, las estructuras químicas representadas corresponden a kinetina (inferior, PubChem CID: 3830) y la zeatina (superior, PubChem CID: 449093) editadas en Maestro 12.4 (Creado por BioRender.com, elaboración MC. Ariel Venancio Rodríguez).
Las CKs también son utilizadas para retrasar la senescencia en flores, frutos y hortalizas (2). Su aplicación a las plantas cosechadas, puede extender su vida útil, permitiendo así que los tiempos de almacenamiento y transporte sean más prolongados. Esta estrategia es de gran utilidad en cultivos como la lechuga, el brócoli y algunas flores ornamentales cuyos periodos de vida útil son muy cortos (Figura 2).
Es claro entonces que las citocininas tienen un efecto positivo en las plantas al regular su crecimiento y desarrollo, lo que ha permitido a algunos investigadores preguntarse si las citocinas podrían tener un efecto en humanos; la respuesta es sí. Muchas investigaciones se han llevado a cabo con el objetivo de demostrar su posible utilidad como fitofármacos que permitan mejorar la salud de los pacientes haciendo frente a ciertos padecimientos y enfermedades. Algunas de las propiedades farmacológicas que se han reportado para las CKs incluyen sus efectos como potentes antioxidantes, neuroprotectores, anticancerígenos, antiinflamatorios e inmunomoduladores, además de numerosas potenciales aplicaciones terapéuticas por ejemplo, en el cuidado de la piel (3).
Las aplicaciones tópicas de las CKs para el cuidado de la piel se han estudiado ampliamente. Diferentes estudios encontraron que las CKs mejoraron significativamente los síntomas de la rosácea y la piel dañada por la luz, el eritema facial, que es una enfermedad cutánea inflamatoria caracterizada por la presencia de lesiones rojas y abultadas. Las CKs también mejoraron la textura de la piel, la aspereza y humedad, la hiperpigmentación moteada y las arrugas (4), razón por la cuál hoy día las CKs son utilizadas ampliamente como ingredientes activos en productos cosméticos, como cremas y/o lociones de aplicación tópica o incluso capsulas antienvejecimiento.
Poco a poco se van descubriendo los mecanismos moleculares por los cuales las CKs confieren protecciones terapéuticas, por ejemplo su actividad antioxidante que es comparable con el tocoferol y el ácido ascórbico, se debe a que las CKs previenen la aparición de especies reactivas de oxígeno y consiguen estabilizarlas si estas ya se han formado entregándoles un protón (Figura 3), además son capaces de estimular la actividad de la superóxido dismutasa enzima que tiene como función catalizar la reacción que inactiva al radical libre superóxido transformándolo en especies químicas menos reactivas (3).
Figura 3. Propiedades farmacológicas y promotoras de la salud de la citocinas (Creado por BioRender.com, elaboración MC.Ariel Venancio Rodríguez).
Por otro lado la actividad antiproliferativa de las CKs se debe a su capacidad para inhibir el ciclo celular o provocar la apoptosis, procesos que se han estudiado en varías líneas celulares provenientes de diversas neoplasias malignas (Figura 3). Otros estudios han demostrado su actividad contra las células madre cancerosas, actividad antiangiogénica y la capacidad de estimular una respuesta inmune contra las células malignas (5).
Así que la próxima vez que disfrutes de algún alimento proveniente de las plantas como una rica ensalada verde, que se antoja mucho en estas épocas de calor, ten en cuenta que podrías estar proporcionando a tu cuerpo productos naturales prometedores como las CKs las cuales sin duda aportarán grandes beneficios a tu salud.
Pie de figura:
Figura 1. Estructuras químicas de las citocininas más predominantes en plantas vasculares terrestres. De izquierda a derecha; isopenteniladenina (iP, PubChem CID: 92180), Cis-zeatina (Cz, PubChem CID: 688597), zeatina (Z, PubChem CID: 449093) y la dihidrozeatina (DZ, PubChem CID: 32021), editadas en Maestro 12.4 (Creado por BioRender.com, elaboración Ariel Venancio Rodríguez).
Figura 2. Efecto de las citocininas en la productividad y vida de anaquel de diferentes especies de plantas, las estructuras químicas representadas corresponden a kinetina (inferior, PubChem CID: 3830) y la zeatina (superior, PubChem CID: 449093) editadas en Maestro 12.4 (Creado por BioRender.com, elaboración MC. Ariel Venancio Rodríguez).
Figura 3. Propiedades farmacológicas y promotoras de la salud de la citocinas (Creado por BioRender.com, elaboración MC.Ariel Venancio Rodríguez).
Referencias
- EL Sabagh, A., Islam, M. S., Hossain, A., Iqbal, M. A., Mubeen, M., Waleed, M., Reginato, M., Battaglia, M., Ahmed, S., Rehman, A., Arif, M., Athar, H.-U.-R., Ratnasekera, D., Danish, S., Raza, M. A., Rajendran, K., Mushtaq, M., Skalicky, M., Brestic, M., … Abdelhamid, M. T. (2022b). Phytohormones as growth regulators during abiotic stress tolerance in plants. Frontiers in Agronomy, 4. https://doi.org/10.3389/fagro.2022.765068.
- Aremu, A. O., Fawole, O. A., Makunga, N. P., Masondo, N. A., Moyo, M., Buthelezi, N. M., … & Doležal, K. (2020). Applications of cytokinins in horticultural fruit crops: Trends and future prospects.Biomolecules, 10(9), 1222.
- Fathy, M.; Saad Eldin, S.M.; Naseem, M.; Dandekar, T.; Othman, E.M. Cytokinins: Wide-Spread Signaling Hormones from Plants to Humans with High Medical Potential. Nutrients 2022,14,1495. https:// doi.org/10.3390/nu14071495.
- Wanitphakdeedecha R, Meeprathom W, Manuskiatti W. Efficacy and safety of 0.1% kinetin cream in the treatment of photoaging skin. Indian J Dermatol Venereol Leprol 2015; 81:547.
- Voller, J., Béres, T., Zatloukal, M. et al. Anti-cancer activities of cytokinin ribosides.Phytochem Rev 18, 1101–1113 (2019). https://doi.org/10.1007/s11101-019-09620-4
Figura slider: Citocininas: fitohormonas en el cuidado de la salud. Elaboró: MC. Carlos Ariel Venancio Rodríguez, Dra. Diana Sánchez Rangel, Dra. Claudia Anahí Pérez Torres
“La opinión es responsabilidad de los autores y no representa una postura institucional”