A morte faz parte da vida, mas no caso da orquídea epífita Cymbidium tracianum a morte também faz parte do crescimento. Um estudo recente de Li e colegas descobriu que A morte celular programada (PCD) desempenha um papel fundamental no desenvolvimento das raízes da orquídea, especificamente a raiz velame radicum. O velame radicum é um tecido esponjoso que cobre a superfície externa da epiderme das raízes das plantas epífitas. Ah, e esse tecido esponjoso é formado por várias camadas de células mortas.

Mas espere, antes mesmo de pensar em esfoliar as células mortas do velame radicum, lembre-se de que esse tecido esponjoso ajuda a planta a absorver água e pode apoiar a absorção de nutrientes. De acordo com Li e colegas, o desenvolvimento do velame radicum “é uma característica importante para absorção e retenção de água em algumas famílias de plantas, particularmente em orquídeas epífitas, para sobrevivência em ambientes com escassez de água”.

Cymbidium tracianum é uma orquídea epífita, que cresce em troncos de árvores nas florestas subtropicais do sudoeste da China em altitudes que variam de 1200 a 2000 m acima do nível do mar. Imagem: Averator / Wikipédia

Para obter uma melhor compreensão do processo PCD, Li e colegas caracterizaram as principais mudanças anatômicas e moleculares que ocorrem durante o desenvolvimento e morte das células do velame radical em Cymbidium tracianum raízes. Usando uma combinação de microscopia eletrônica de transmissão, microtomografia de raios-x e métodos de transcriptoma, eles encontraram três etapas fortemente ligadas envolvidas no desenvolvimento do velame radicum da raiz. Essas três etapas correspondem amplamente ao processo de desenvolvimento que foi observado anteriormente nos vasos e fibras do xilema.

Etapa 1 - Quando o PCD é iniciado, o tamanho da célula e do vacúolo do velame radicum da raiz aumenta e vários genes envolvidos nas vias de brassinosteróides e etileno são regulados positivamente. Esses dois hormônios vegetais (brassinosteroide e etileno) também estão envolvidos no início da morte celular nos tecidos do xilema.

Etapa 2 - A parede celular secundária é formada por uma série de alterações anatômicas significativas, incluindo degradação do DNA, adelgaçamento do citoplasma, diminuição de organelas, ruptura de vacúolos e, finalmente, espessamento da parede celular. Os autores também encontraram “alterações na expressão de genes relacionados à biossíntese de celulose e lignina, que são fundamentais para a formação de paredes celulares secundárias”.

Etapa 3 - Na fase final da DCP, a célula morre e se destrói pela ação de suas próprias enzimas (também conhecida como autólise). Li e seus colegas escrevem que “a degradação citoplasmática por autofagia provavelmente é fundamental para o PCD da planta” e “o processo final de autólise ocorreu gradualmente, mas exponencialmente, de fora para dentro do velame radicum”.

Legenda: Controles moleculares e alterações anatômicas envolvidas no desenvolvimento do velame radicum da raiz. Fonte: Li e outros (2020).

Agora que o processo de PCD no velame radicum da raiz é melhor compreendido, os autores sugerem que “mais pesquisas, baseadas na investigação de como o processo de desenvolvimento de PCD muda com as condições ambientais, ainda são necessárias para entender os mecanismos subjacentes às adaptações ecológicas das orquídeas epífitas .”