Analizan los mecanismos de defensa de los insectos frente a biopesticidas

Un equipo de investigación del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (BioTecMed) de la Universitat de València (UV) ha realizado una búsqueda exhaustiva sobre mecanismos de defensa de los insectos y nematodos (gusanos microscópicos) frente a las toxinas de Bacillus thuringiensis, bacteria que constituye el componente activo de la mayor parte de los bioinsecticidas del mercado, y cuyos genes se han transferido a plantas para protegerlas frente a plagas (cultivos Bt). Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Microbiology and Molecular Biology Reviews. Este artículo de revisión es el primero que se ha escrito sobre este tema, por lo que será de referencia obligada en futuros estudios de resistencia a las proteínas insecticidas.

Las proteínas insecticidas producidas por la bacteria Bacillus thuringiensis son ampliamente utilizadas para el control de plagas agrícolas en cultivos convencionales y ecológicos. Dichas proteínas insecticidas no sólo se utilizan como insecticidas convencionales (de pulverización), sino que también se han conseguido desarrollar plantas transgénicas que expresan estas proteínas, quedando protegidas frente al ataque de diversas plagas. Son los llamados cultivos Bt. Sin embargo, al igual que ocurre con otros insecticidas, su uso continuado propicia la aparición de resistencia entre las poblaciones de insectos, reduciendo su eficacia.

El estudio de los mecanismos de resistencia que los insectos desarrollan para resistir los efectos tóxicos de las proteínas de B. thuringiensis ha sido el tema principal de estudio del grupo liderado por Juan Ferré durante los últimos treinta años. Las investigaciones sobre los mecanismos de resistencia, hace tiempo, pusieron de manifiesto que el mecanismo principal es la alteración de receptores de membrana del intestino del insecto. Sin embargo, los estudios genéticos raramente han demostrado que la resistencia se deba a un único gen, sugiriendo que, aparte de la existencia de un gen principal, existe una plétora de mecanismos de efecto menor que contribuyen a los niveles finales de resistencia. “Nuestra aportación ha consistido en recopilar prácticamente toda la literatura científica que ha aparecido sobre este tipo de mecanismos que contribuyen a la eficacia final de los productos de esta bacteria, incluyendo los cultivos Bt”, explican Patricia Hernández y Juan Ferré, investigadores senior de este trabajo.

Esta recopilación pone de manifiesto la variedad de mecanismos que los insectos poseen para defenderse contra B. thuringiensis, tanto cuando son atacados por la bacteria en sí, como por sus proteínas, en el caso de los cultivos Bt. De esta manera será más fácil comprender el origen de la resistencia a Bt en poblaciones de insectos que ya la hayan desarrollado, y, lo que es más importante, ayudará a diseñar estrategias para prevenir o evitar el desarrollo de resistencias.

“Los artículos de revisión, como el nuestro, facilitan al investigador su trabajo. Resumimos en un solo artículo cientos de estudios, haciendo la búsqueda de conocimiento y respuestas más rápida y eficaz, lo cual consideramos imprescindible para que la ciencia pueda resolver los problemas de hoy, y no los pasados”, destacan Daniel Pinos y Ascensión Andrés, estudiantes de doctorado y coautores en dicho artículo.

Cabe destacar que este artículo de revisión resulta ser el primero que se ha escrito sobre este tema, por lo que será de referencia obligada en futuros estudios de resistencia a las proteínas insecticidas, no sólo de B, thuringiensis, sino también de otros entomopatógenos.

Referencia bibliográfica

Daniel Pinos, Ascensión Andrés-Garrido, Juan Ferré, Patricia Hernández-Martínez. Response mechanisms of invertebrates to Bacillus thuringiensis and its pesticidal proteins. Microbiology and Molecular Biology Reviews. March 2021 Volume 85 (Issue 1): e00007-20. Publicado online el 27 de enero de 2021.

Fuente: UV







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