Las micromanipuladoras: perturbadoras enfermedades de insectos

Las micromanipuladoras: perturbadoras enfermedades de insectos

Laura Navarro de la Fuente, Cindy Molina, Juan Sebastián Gómez y Trevor Williams

Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores, Instituto de Ecología A.C.

 

Resumen: Los microorganismos que infectan insectos pueden causar graves enfermedades y hasta la muerte del insecto. En algunos casos, estos pueden manipular el comportamiento del insecto para asegurar la transmisión de la enfermedad a otros insectos susceptibles.

 

Palabras claves: patógenos de insectos, zombis, hongos, virus.

 

Las enfermedades causadas por microorganismos afectan a la mayor parte de los seres vivos incluyendo a los insectos que sufren de enfermedades ocasionadas por virus, bacterias y hongos. No obstante, algunos microorganismos patógenos presentes en el ecosistema han desarrollo mecanismos sofisticados de infección que les permiten transmitirse de insecto a insecto.

Cuando una enfermedad contagiosa se propaga al mismo tiempo a una gran cantidad de individuos se genera un brote de la enfermedad llamada epizootia en una población de animales, la cual es equivalente a una epidemia causada por una enfermedad en los seres humanos. De hecho, el paso del microrganismo patógeno de un individuo infectado a otros se llama transmisión horizontal y es un factor clave en la generación de estas epizootias.

Algunos microorganismos han desarrollado mecanismos sofisticados de transmisión mediante la modificación del comportamiento del insecto. Estos cambios producidos por el patógeno tienen como resultado final aumentar la posibilidad de transmisión y asegurar la supervivencia del microorganismo. Un caso curioso de este comportamiento se ha observado en algunos virus de insectos, como los baculovirus que son utilizados como insecticidas naturales para el control biológico de plagas de cultivos. Estos virus, una vez que infectan a las orugas, modifican el comportamiento del insecto haciendo que se vuelvan hipermóviles y suban a las partes altas de la planta donde se mueren y de su cuerpo se liberan millones de partículas de virus. De esta manera incrementan la dispersión del virus sobre la superficie del cultivo aumentando la probabilidad de la transmisión del virus a otras orugas en la misma planta. Además, los virus también parecen producir algún tipo de compuesto en los insectos muertos que induce un comportamiento de canibalismo necrófago mediante el cual las larvas consumen los cadáveres de otras orugas, favoreciendo de este modo la trasmisión del patógeno (Fig. 1).

Otro ejemplo asombroso es el hongo Entomophthora muscae que convierte algunas moscas en zombis. El proceso infectivo comienza cuando una espora del hongo penetra al cuerpo del insecto y manipula la mosca para inducirla a moverse hacia las partes altas de las plantas en donde se queda inmóvil y finalmente muere (Fig. 2). Después, el hongo produce miles de nuevas esporas que son liberadas para transmitir la enfermedad. De hecho, el hongo fabrica unos microtubos que se llenan con agua a alta presión, y que con su ruptura se genera una expulsión violenta de las esporas a altas velocidades para aumentar la dispersión de las esporas hacia otras moscas. Más impactante aun, es que las moscas hembra infectadas producen compuestos altamente atractivos para los machos, llamados sesquiterpenos. Los machos sanos se ven fuertemente atraídos a copular con los cadáveres de las hembras, donde los machos resultan infectados por el hongo de una manera muy eficiente.

Asimismo, algunas hormigas se infectan con el hongo Ophiocordyceps unilateralis. Como si se tratase de un videojuego de zombis, el hongo comienza a producir moléculas que llegan al cerebro de las hormigas transformándolas en muertos vivientes. Las hormigas enfermas abandonan su nido para subir a las plantas donde quedan ancladas por sus mandíbulas hasta que el hongo haya consumido completamente sus órganos internos y utiliza estos nutrientes para producir una nueva generación de esporas que brotan del cuerpo de la hormiga para el siguiente ciclo de transmisión.

Con base en la amplia diversidad de insectos y patógenos que existen en la naturaleza no cabe duda de que existan muchos otros mecanismos específicos tan fascinantes como los utilizados por estos microorganismos para asegurar su supervivencia.

 

Figura 1. Canibalismo necrófago de una oruga alimentándose de los restos de una compañera muerta por baculovirus. Crédito: R. Lasa

Figura 2. Mosca hembra con su abdomen hinchada de esporas debido a una infección de Entomophthora muscae. Crédito: www.biolib.cz/en/image/id3928/

 

Slider: https://www.flickr.com/photos/berniedup/6782924069

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ophiocordyceps_sphecocephala_group_(593563).jpg

https://loonylabs.org/2014/08/25/zombie-ant-fungi/

 

 

Referencias

Araújo, J.P.M., Evans, H.C., Kepler, R., Hughes, D.P. 2019.  Zombie-ant fungi across continents: 15 new species and new combinations within Ophiocordyceps. I. Myrmecophilous hirsutelloid species. Studies in Mycology, 90: 119–160.

De Ruiter, J., Arnbjerg Nielsen, S.F., Herren, P., Høier, F., De Fine Licht, H.H., Jensen, K.H. 2019. Fungal artillery of zombie flies: infectious spore dispersal using a soft water cannon. Interface, 16: 20190448.

Rebolledo, D., Lasa, R., Guevara, R., Murillo, R., Williams, T. 2015. Baculovirus induced climbing behavior favors intraspecific necrophagy and efficient disease transmission in Spodoptera exigua. PLoS One, 10: e0136742.

 

“La opinión es responsabilidad de los autores y no representa una postura institucional”