INSECTOS ENFERMOS – LOS MICROORGANISMOS QUE MATAN A LOS BICHOS
Por: Lorena Hernández, Trevor Williams
Red de Plagas y Vectores
Instituto de Ecología A.C.
Los microorganismos son el conjunto más diverso de organismos, pero debido a su pequeño tamaño microscópico, estos pasan totalmente desapercibidos para la gran mayoría de las personas. Muchos microorganismos son beneficiosos para el hombre y forman parte de numerosos procesos biológicos. Por ejemplo, las levaduras que utilizamos para preparar el pan o fermentar la cerveza, o las bacterias en nuestros intestinos que apoyan en la digestión de los alimentos y sintetizan algunas de las vitaminas que necesitamos diariamente. No obstante, algunos otros microorganismos son malignos y tienen la capacidad de infectarnos y provocar enfermedades – algunas leves, otras mortales. Estos microorganismos nocivos se llaman ‘patógenos’.
Los insectos es el grupo de animales que más abunda en el mundo. Además de otras muchas funciones, los insectos nos ayudan en la polinización de plantas y la degradación de la hojarasca, mientras que otros insectos tienen la capacidad de transmitir enfermedades como los zancudos, o se convierten en plaga alimentándose de los cultivos, como es el caso de algunas orugas, pulgones, escarabajos y moscas, entre otros.
Afortunadamente los insectos dañinos sufren también de sus propias enfermedades, muchas de ellas mortales. El entendimiento de la biología y ecología de estas enfermedades de insectos ha sido clave para desarrollar tecnologías que permiten matar los insectos transmisores de enfermedades y las plagas de los cultivos. Este proceso involucra el uso de los microorganismos patógenos como insecticidas biológicos.
Hay tres ventajas de utilizar microorganismos para controlar a los insectos perjudiciales. Primero, son productos muy seguros porque estas enfermedades son totalmente específicas de cada grupo de insectos y no presentan ningún riesgo para los insectos benéficos, ni para otras especies como las aves, animales de granja y mucho menos para los humanos. Segundo, los insecticidas biológicos no dejan residuos químicos en los alimentos, y por lo tanto son compatibles con la agricultura orgánica, la cual no permite el uso de sustancias químicas sintéticas, como los plaguicidas químicos. Tercero, después de aplicar un insecticida biológico, los insectos infectados tienen la capacidad de transmitir la enfermedad a otros insectos sanos, lo cual puede favorecer el grado de control de la plaga a través del tiempo.
Con la finalidad de conocer estos organismos con mayor detalle, para cada grupo, vamos a comparar las enfermedades que estos causan en los insectos con el tipo de padecimientos que microorganismos de ese mismo grupo provocan en los humanos.
Los hongos
Los hongos que afectan a los humanos se manifiestan principalmente mediante la irritación de la piel como la ocasionada por el pie de atleta o las molestias de una infección bucal o genital causada por algunas levaduras. En cambio, los hongos patógenos de insectos provocan enfermedades mortales, las cuales terminan con la producción de una enorme cantidad de esporas. Las esporas se liberan del cadáver infectado, se dispersan por el aire y cuando éstas caen sobre un insecto sano, germinan y el hongo produce enzimas especiales que le permiten penetrar y colonizar el interior del insecto, donde se reproduce rápidamente hasta matar el insecto y producir una nueva generación de esporas.
Entre los principales hongos que se utilizan como insecticidas biológicos en la agricultura se encuentran Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae y Verticillium lecanii, entre otros. Estos hongos son efectivos en el control de varias plagas, incluyendo grillos, pulgones, mosquita blanca, trips y ácaros, entre otros. Como la germinación de esporas es sensible a determinadas condiciones ambientales, los insecticidas basados en hongos tienden a funcionar mejor en invernaderos o en campo durante la temporada de lluvias, cuando la humedad relativa es elevada.
Fig. 1 – Hongo: Esporas de Metarhizium crecen sobre el cadáver de una larva de escarabajo de suelo.
Las bacterias
En los seres humanos las bacterias que nos enferman producen sustancias tóxicas que estropean nuestras células, mientras otras pueden invadir directamente los tejidos y dañarlos. Las infecciones por bacterias más importantes en los humanos son infecciones intestinales como salmonelosis, de los pulmones como tuberculosis e infecciones de las vías urinarias, entre otras. Las bacterias que infectan a insectos tambien producen toxinas potentes que provocan la muerte del insecto en pocas horas después de su ingesta.
Fig. 2- Bacterias: Células de la bacteria Bacillus thuringiensis en cultivo.
El mejor ejemplo de bacterias patógenas de insectos es la bacteria Bacillus thuringiensis que produce cristales de proteína compuestos por unas toxinas denominadas Cry y Cyt. Cuando el insecto consume alimento contaminado con la bacteria, los jugos intestinales activan las toxinas Cry, las cuales provocan la formación de poros en las células e infectan a la sangre (hemolinfa) del insecto, donde se proliferan provocando una septicemia aguda. El insecto muere y produce millones de bacterias que pueden ser transmitidas a otros insectos. Se han utilizado diferentes cepas de esta bacteria con gran éxito para su uso como insecticidas biológicos contra orugas, escarabajos y las larvas de los zancudos que se desarrollan en el agua estancada.
Los virus
Ahora más que nunca somos conscientes de que los virus son un grupo de patógenos muy importante. A diferencia de los otros microorganismos, los virus no tienen vida propia sino que son entidades parasíticas que necesitan reproducirse dentro de las células de otro organismo. Los virus que infectan a los humanos muestran un espectro de virulencia desde las más leves infecciones de rinovirus o adenovirus que provocan un resfriado común, a los virus más mortales como Ebola, rabia, SARS y VIH.
Fig. 3 – Virus: El líquido que sale de una oruga muerta por virus contiene millones de partículas virales
Los insectos también son susceptibles a una gran diversidad de virus. Los virus que más se han utilizado en el control de las plagas son los baculovirus, la mayoría de los cuales infectan a las orugas plaga de varios cultivos como soya, jitomate, maíz y brócoli, entre otros. La infección ocurre cuando la oruga se alimenta de plantas contaminadas con partículas de virus. Una vez en el intestino, las partículas infectan a las células donde toman control de la maquinaria celular para producir numerosas copias de virus. Las partículas víricas pasan a la sangre y se dispersan dentro del insecto. Después de unos días los tejidos del insecto están llenos de nuevas partículas víricas. En la fase final de infección, el virus licua el cuerpo del insecto y lo convierte en un charco de líquido de color café compuesto por millones de partículas virales que se dispersan a otras plantas mediante el viento y la lluvia favoreciendo su transmisión a nuevas orugas.
Los nematodos
Los nematodos son gusanitos parasíticos de muy pequeño tamaño que inhabitan al intestino del hombre y muchos otros animales. Algunas especies pueden infectar a plantas, principalmente en sus raíces, ocasionando graves enfermedades que merman la producción de los cultivos. En el caso de los insectos, existen especies de nematodos que en sus estadios juveniles penetran al interior del insecto a través de la boca, el ano, o las aperturas respiratorias del insecto e introducen bacterias que infectan al insecto y le provocan una septicemia. Los nematodos y las bacterias se reproducen en el insecto hasta producir una nueva generación de juveniles que llevan consigo las bacterias en sus intestinos. Estos juveniles salen del insecto muerto en busca de nuevos insectos sanos. Las plagas que se pueden controlar mediante aplicaciones de nematodos incluyen a plagas del suelo como algunas especies de escarabajos, trips y algunas moscas que tienen fases biológicas en el suelo. Los nematodos han sido utilizados incluso para el control de algunas plagas de cultivos de invernadero.
Fig. 4 – Nematodos: Cientos de nematodos juveniles salen de un cadáver de oruga infectada
Los protozoarios
Los protozoarios son un grupo diverso de organismos de una sola célula – muchos de ellos de hábitos parasíticos. Por ejemplo, en los humanos las enfermedades más importantes causadas por protozoarios son el paludismo, la enfermedad de Chagas, la leishmaniasis y la amebiasis intestinal. En los insectos existen aproximadamente 1,200 especies de protozoarios que causan enfermedades, aunque no se utilizan con frecuencia para el control de plagas porque son difíciles de producir comercialmente y muchos de ellos causan enfermedades crónicas en el intestino del insecto en lugar de enfermedades agudas y mortales.
La efectividad del uso de insecticidas biológicos para el control de insectos plaga ha sido demostrado para muchas especies en diferentes países. Actualmente, los países que más utilizan los insecticidas biológicos basados en microorganismos son China, India y varios países de la Unión Europea. No obstante, en otros países, sobre todo de Latinoamérica su uso está en expansión. En México, existen varios insecticidas biológicos comerciales basados en diferentes patógenos de insectos, particularmente para controlar importantes plagas de hortalizas como jitomate, brócoli, calabacita y lechuga, entre otras.
Con base en lo expuesto en esta nota, la próxima vez que Ud. vea un insecto en una planta recuerde que a lo mejor le duele la panza, tiene vómito o fatiga aguda, ya que al igual que a nosotros, a los insectos también les ataca una gran cantidad de microorganismos patógenos.
Pies de figuras:
- Fig. 1 – Hongo: Esporas de Metarhizium crecen sobre el cadáver de una larva de escarabajo de suelo.
- Fig. 2 – Bacterias: Células de la bacteria Bacillus thuringiensis en cultivo.
- Fig. 3 – Virus: El líquido que sale de una oruga muerta por virus contiene millones de partículas virales.
- Fig. 4 – Nematodos: Cientos de nematodos juveniles salen de un cadáver de oruga infectada