Cross-talk tra segnali lipidici ed antiossidativi in risposta all'eccesso di rame

Condizioni ambientali avverse, come la presenza di un eccesso di rame, determinano uno stress ossidativo. Sono molte le molecole che si ritiene abbiano un ruolo nella trasduzione dei segnali tra cui le specie reattive dell’ossigeno (ROS), l’acido ascorbico, il glutatione (GSH) e messaggeri lipidici, oltre alle ben note etilene, acido abscissico ed acido salicilico. Si ritiene che il perossido d’idrogeno sia implicato nella induzione degli enzimi di difesa glutatione perossidasi e glutatione S-transferasi, oltre a causare incrementi del calcio citosolico. Anche il glutatione determina l’induzione di geni che intervengono nella difesa contro gli stress con un meccanismo duplice. Da una parte il GSH opera con un meccanismo che genera segnali intracellulari per l’induzione della replicazione del DNA in risposta agli stress, dall’altra è coinvolto nella rimozione dall’ambiente cellulare di composti fisiologicamente attivi come i fitormoni. Il GSH può così essere coinvolto nel trasporto dei segnali fuori dalla cellula. Inoltre, poiché il GSH può essere trasportato attraverso l’intera pianta, esiste anche la possibilità che sia coinvolto nel trasporto dei segnali a lunga distanza. La generazione di segnali e la regolazione dell’espressione genica in specifici compartimenti cellulari può essere raggiunta attraverso cambiamenti compartimento-specifici sia nella concentrazione assoluta di glutatione che nel rapporto GSH/GSSG. Il cloroplasto è un modello eccellente per capire la regolazione redox dell’espressione genica. Anche l’attivazione di fosfolipasi è stata posta in relazione al processo di trasduzione del segnale in seguito a stress essendo l’idrolisi dei lipidi la prima tappa della generazione dei messaggeri lipidici. In particolare, l’acido fosfatidico, prodotto dall’azione delle fosfolipasi C e D, rappresenta un importante secondo messaggero coinvolto nel burst ossidativo che si genera in risposta a vari stress biotici ed abiotici compreso l’eccesso di rame. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di studiare in pianticelle di Brassica napus trattate con eccesso di rame la produzione di segnali lipidici e antiossidativi. In particolare, lo studio è stato focalizzato sul trasferimento dei segnali dalla radice alla parte aerea ed, in questa sede, all’interno dei cloroplasti. L’attivazione delle fosfolipasi C e D e la produzione di acido fosfatidico sono state valutate nelle radici trattate direttamente con una soluzione 100 M di rame per tempi crescenti. Per verificare se il segnale è stato trasmesso a livello fogliare prima dell’ingresso del rame, l’analisi dei messaggeri lipidici, del glutatione e della glutatione riduttasi è stata condotta nelle foglie. La determinazione del glutatione e della glutatione riduttasi è stata effettuata anche nel cloroplasto