Resistencia bacteriana a los insecticidas
Un insecto del frijol y su sistema digestivo, que muestra dónde viven las bacterias simbióticas. KIKUCHI ET AL
Científicos japoneses descubrieron que el insecto del frijol, una de las principales plagas de los cultivos de soya, traga bacterias que descomponen un químico insecticida. Según un estudio publicado hoy (23 de abril) en las Proceedings of the National Academy of Sciences, la bacteria permite que continúe masticando los cultivos tratados sin efectos nocivos.
Insecticida la resistencia suele tardar muchas generaciones en evolucionar, normalmente porque los cambios en los insectos’ propios genomas. Pero la estrategia de la chinche le permite adquirir esa resistencia a una velocidad sin precedentes al explotar los genes de las bacterias asociadas.
“Tiene perfecto sentido” dijo Nancy Moran, bióloga evolutiva de la Universidad de Yale, que no participó en este estudio. «Las bacterias tienen una diversidad mucho mayor de funciones enzimáticas que los animales».
Si bien el fenómeno puede fascinar a muchos biólogos, es malo…
Como ninfas, las chinches tragan la bacteria Burkholderia del suelo circundante. Aunque los detalles de la relación entre las especies no están claros, un insecto puede albergar hasta 100 mil millones de estos microbios dentro de un órgano especial en su intestino. Los insectos infectados crecen más que sus pares no infectados.
Algunas cepas de Burkholderia pueden descomponer el insecticida fenitrotión para su propia alimentación. Al hacerlo, hacen que el químico sea inofensivo para los insectos. Estas cepas normalmente son tan raras que no se pueden detectar, pero Yoshitomo Kikuchi, del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón, descubrió que pueden aumentar rápidamente en los suelos tratados con fenitrotión, que comprenden alrededor del 80 por ciento de Burkholderia poblaciones después de solo 1 mes.
Si los insectos del frijol tragan estas cepas que degradan el fenitrotión, adquieren resistencia inmediata al pesticida. En el laboratorio, más del 70 por ciento de los insectos que comieron Burkholderia, que degrada el fenitrotión, sobrevivieron a una comida de semillas mezcladas con el pesticida. Solo del 10 al 20 por ciento de los insectos que comieron cepas normales de Burkholderia podrían tolerar tales exposiciones. Ahora estamos investigando cómo los simbiontes confieren resistencia a los insecticidas, dijo Kikuchi.
A diferencia de muchos socios bacterianos, que se transmiten de madre a descendencia, cada insecto del frijol debe recoger sus propios microbios de nuevo. Esto puede parecer ineficiente, pero puede haber beneficios en una simbiosis de código abierto, en la que el insecto obtiene la bacteria del medio ambiente en cada generación, dijo Hunter. Es decir, evita que la bacteria se vuelva tan dependiente de sus anfitriones para supervivencia que pierden genes importantes. Por lo tanto, las bacterias de vida libre tienen conjuntos más amplios de habilidades metabólicas y es más probable que porten genes que les permitan desintoxicar sustancias químicas como los insecticidas.
La resistencia a los pesticidas de los simbiontes bacterianos también puede ocurrir con otros insectos y otros insecticidas. . Kikuchi descubrió que las cepas de Burkholderia que descomponen el fenitrotión también pueden degradar otros tres insecticidas, por ejemplo. Estas bacterias también forman alianzas con muchas especies de chinches apestosas, una familia que incluye muchas plagas importantes de cultivos, incluida la chinche oriental que se alimenta de caña de azúcar. En la remota isla de Minami-Daito, donde se usa mucho el fenitrotión, el equipo encontró que el 8 por ciento de las chinches eran resistentes al pesticida debido a la Burkholderia en sus intestinos.
Sin embargo, los agricultores del continente japonés rocían niveles muy bajos de fenitrotión. Después de inspeccionar 13 lugares diferentes, el equipo no pudo encontrar ninguna chinche que albergue la bacteria resistente. Aún no se sabe si este será realmente un tema importante para determinar la eficacia de los diferentes insecticidas, dijo Moran, pero ciertamente parece que vale la pena saber más.
Y. Kikuchi et al., Resistencia a insecticidas mediada por simbiontes, Proceedings of the National Academy of Sciences, doi:10.1073/pnas.1200231109, 2012.
Interesado en leer más?
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest , ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí