Como plantas cicatrizam usando o clima do próprio corpo

A cicatrização de feridas em plantas depende de um processo inesperado: resfriamento. Pesquisadores descobriram que, ao sofrerem cortes, folhas de Arabidopsis thaliana reduzem a temperatura nas regiões danificadas. A queda, causada por perda de água por evaporação, aciona genes associados à resposta ao frio e inicia a recuperação dos tecidos.

A pesquisa identificou novo elo entre temperatura, evaporação e resposta regenerativa em plantas. Foi desenvolvido um sistema de monitoramento térmico aliado à inteligência artificial para medir, em tempo real, a cicatrização. O trabalho mostra que o desaparecimento do frio local marca o fim do processo de cura.

Imagens térmicas de alta precisão revelaram uma queda média de 1,5 °C nos pontos feridos em segundos. A mesma resposta foi observada em outras espécies, como tomateiro, Epipremnum aureum e Kalanchoe. A hipótese: o resfriamento por evaporação serve como gatilho fisiológico para ativar genes que participam da regeneração.

Entre os genes ativados estavam COR15A, RD29A e outros marcadores clássicos da resposta ao frio. A expressão dessas sequências se manteve por até três dias após o ferimento e desapareceu quando a temperatura voltou ao normal.

Para confirmar a relação entre evaporação e ativação genética, os cientistas bloquearam a perda de água usando lanolina ou submersão em água. Nessas condições, a ativação dos genes foi inibida.

No centro da resposta está a família de fatores de transcrição CBF (C-repeat Binding Factor). Esses genes, normalmente associados à tolerância ao frio, foram rapidamente ativados após o corte. Mutantes que não produzem os CBFs falharam em ativar os genes de resposta ao frio e apresentaram cicatrização mais lenta e menor deposição de lignina — um dos indicadores de selamento de feridas.

Um dos avanços práticos do estudo está na aplicação de redes neurais convolucionais, como o modelo YOLO-seg, para integrar imagens RGB e térmicas. A ferramenta identifica automaticamente a ferida, mede sua temperatura e monitora o progresso da cicatrização por dias. A diferença de temperatura entre a lesão e o restante da folha serve como métrica objetiva do estado de cura.

No experimento com a linhagem selvagem (Col-0), a diferença térmica desapareceu em quatro dias. Em mutantes com menor produção de ácido salicílico ou sem expressão dos genes CBF, a diferença persistiu, sugerindo que o resfriamento inicial, e a resposta a ele, são cruciais para o início e o andamento da cura.

Embora o processo envolva uma queda leve de temperatura — cerca de 1,5 °C — ele reproduz respostas genéticas semelhantes às ativadas por congelamento. Isso indica que plantas possuem sensores térmicos altamente sensíveis, capazes de detectar mínimas variações no ambiente. Em condições controladas, uma gota de água colocada sobre a folha também induziu o gene COR15A, reforçando o papel do resfriamento por evaporação.

Mais informações em doi.org/10.1101/2025.05.23.655667