Figura 1. Abeja parasitada por la mosca Apocephalus borealis. Imagen: Christopher Quock.

La vida en la tierra apareció hace 4 mil millones de años y evolucionó de forma gradual a partir de moléculas inorgánicas que formaron estructuras primitivas más complejas, originando a los organismos unicelulares. La proliferación y diversificación de la vida requirió de las “interacciones simbióticas”, como la endosimbiosis (un organismo habita en el interior de otro), originando a los organismos eucariontes. Las interacciones simbióticas involucran la relación entre dos o más especies y son tan dinámicas que pueden sorprenderte.

Seguramente has escuchado hablar de los parásitos, estos organismos viven a expensas de otra especie (el hospedero), causándole daño e incluso la muerte. Un ejemplo que parece una película de ciencia ficción son las “abejas zombis” (Apis mellifera), que son parasitadas por las moscas Apocephalus borealis. Sus hembras depositan los huevos sobre las abejas y al eclosionar, las larvas se alimentan de los tejidos de la abeja, causándole daños neurológicos, alteraciones en su comportamiento y transformándose en zombis hasta su muerte (figura 1).

Otro tipo de simbiosis es el mutualismo, donde dos especies se benefician al intercambiar bienes o servicios. En el océano Índico, el colorido pez payaso (Amphiprion percula) se instala como inquilino de la anémona (Heteractis crispa) para protegerse de sus depredadores y obtener restos de alimento. El pez payaso elabora un ritual de convencimiento, a través de danzas y ligeros roces en los tentáculos de la anémona, brindando a cambio a la anémona una buena oxigenación del agua mediante los movimientos de sus aletas (figura 2).

Figura 2. Mutualismo entre el pez payaso y la anémona (MIT News).

En el comensalismo, una especie (el comensal) se beneficia con alimento, refugio o locomoción de otra especie (el hospedero, sin que este último reciba un beneficio o daño). La mariposa monarca (Danaus plexippus) y la planta conocida como algodoncillo (Asclepias curassavica) son un ejemplo de esta relación, en la que la mariposa deposita sus huevos sobre la planta y al eclosionar, las orugas se alojan y alimentan de ella; el algodoncillo produce toxinas que no afectan a la mariposa, pero son acumuladas en su cutícula y son tóxicas para sus depredadores. En este caso, la planta no se beneficia ni es afectada (figura 3).

Figura 3. Mariposa monarca sobre planta de algodoncillo (REUTERS, Allegri)

Simbiosis de a tres, el Caballo de Troya del mundo microscópico

En el Laboratorio de Estudios Ecogenómicos (LEE) de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, trabajamos con los nematodos entomopatógenos (NEPs). Estos son gusanos microscópicos que parasitan y matan insectos con ayuda de bacterias simbiontes (Xenorhabdus/Photorhabdus). Los NEPs funcionan como un Caballo de Troya: en su interior transportan a cientos de soldados -bacterias mutualistas- para atacar al enemigo -insecto hospedero- (figuras 4a y 4b).

Figura 4. a) Nematodos entomopatógenos y b) la bacteria Photorhabdus luminescens marcada con fluorescencia (Rosalba Salgado).

Una de las líneas de investigación del LEE, está enfocada en estudiar los mecanismos moleculares de las bacterias para interactuar con sus hospederos (nematodo e insecto), a través de la “genómica estructural”, es decir, de la secuencia y organización de la información genética del organismo.

Por su estilo de vida simbiótico y patógeno, estas bacterias contienen genes cuyos productos son importantes para la inhibición del sistema inmune del insecto (pagP, galE y RTX); otros funcionan como toxinas (toxinas tccC y aprA) y además producen gran cantidad de productos naturales. Estas características las convierten en una fuente potencial de nuevas toxinas insecticidas y de nuevos productos naturales con actividades de interés farmacológico y agrícola.

M. en B. Rosalba Salgado Morales / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Dr. Edgar Dantán González / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigación en Biotecnología
Universidad Autónoma del Estado de Morelos