En busca del control biológico de Aedes aegypti

Por Marytere Narváez

Mérida, Yucatán. 17 de octubre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el propósito de contribuir al control biológico de Aedes aegypti, insecto vector de enfermedades como dengue, zika y chikungunya, el Laboratorio de Patología Acuática del Centro de Investigación y de Estudios Avanzadosl (Cinvestav), unidad Mérida, desarrolla un método de colecta vía insecto-trampa a través de la polilla de la cera (Galleria mellonella) para la obtención de nematodos entomopatógenos nativos.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, Mariana Beatriz Ávila López, estudiante de doctorado del Departamento de Recursos del Mar del Cinvestav Mérida, describió que los nematodos entomopatógenos (NEP) son aquellos que tienen el potencial de causar una enfermedad a algún tipo de insecto que represente una plaga o transmita enfermedades.

“Los nematodos del género Steinernema y Heterorhabditis tienen una relación simbionte con bacterias del género Xenorhabdus y Photorhabdus, respectivamente. En esta interacción, el nematodo sirve como vector a la bacteria para entrar al hospedero por orificios naturales. Una vez dentro del hospedero, llega al hemocele, donde libera su bacteria simbionte. Esta bacteria, junto con un complejo de toxinas insecticidas, es la que causa septicemia al hospedero en un lapso de 24 a 48 horas”.

De acuerdo con la becaria del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), el hábitat natural de la bacteria se localiza en el lumen del intestino de los NEP, y se considera que cada especie de nematodo presenta una asociación con una especie de bacteria. Sin embargo, una especie de bacteria puede asociarse con más de una especie de nematodo.

Esta relación simbionte representa una estrategia evolutiva de ambos organismos, pues la bacteria usa el nematodo para llegar al hospedero, mientras que la bacteria degrada todo el tejido dentro del hospedero para que el nematodo se pueda alimentar y reproducir.

Heterorhabditis indica

Como parte de su tesis de licenciatura, siempre bajo la asesoría del doctor Víctor Vidal Martínez, Mariana Ávila trabajó con una especie comercial de nematodo para probar su efecto contra larvas de mosquito, encontrando 54 por ciento de infectividad.

Aedes_aegypti. “Probamos la capacidad infectiva del nematodo comercial Steinernema carpocapsae contra las larvas de mosquito, encontrando 54 por ciento de mortalidad, a una concentración de mil 250 nematodos por mililitro. Entonces realmente no era viable comprar este producto, además de que si lo llegáramos a aplicar en el estado, pudiera causar un desequilibrio en el ecosistema, ya que estaríamos introduciendo una especie exótica”, describió.

Observando esto y como parte de su trabajo doctoral, decidió empezar una búsqueda de nematodos entomopatógenos en el estado de Yucatán, encontrando la especie Heterorhabditis indica, con la cual obtuvieron 60 por ciento de mortalidad en larvas de mosquito.

“Aislamos este nematodo en Dzan, Yucatán, de cultivos de cítricos. Lo probamos, hicimos la identificación morfológica, morfométrica y molecular, donde pudimos concretar que la especie es Heterorhabditis indica. Ahora, con la tutoría del doctor José Q. García Maldonado, estamos confirmando la especie de la bacteria simbionte. Sabemos que pertenece al género Photorhabdus, pero aún no conocemos la especie. Estamos en espera de los resultados moleculares para confirmar esto”.

Método insecto-trampa

Virus, bacterias, nematodos y hongos son algunos de los organismos que pueden aislarse a través de la técnica conocida como insecto-trampa, y la elección del insecto que se utiliza depende precisamente de qué organismo se desee aislar y la susceptibilidad del mismo. “Una de las características del insecto-trampa es que son plagas agrícolas que son susceptibles a organismos entomopatógenos”, apuntó Mariana Ávila.

“En nuestro caso, como queremos aislar nematodos, lo más factible fue utilizar Galleria mellonella, que es una plaga apícola, y el estadio que nos interesa o el más susceptible para ser parasitado por estos nematodos, es el último estadio larval”.

Para esto, fue necesario contar en el laboratorio con un abastecimiento constante de larvas. Al principio se realizaron colectas de larvas de G. mellonella en la entidad, pues al ser uno de los principales productores de miel, representaba una buena opción visitar distintos apiarios y completar la colecta.

Sin embargo, aunque al principio trajo buenos resultados, el costo de las salidas de campo resultó demasiado. “Optamos por empezar a criar en laboratorio la G. mellonella. La cría es muy sencilla, no se necesita infraestructura. Es económica y con la dieta adecuada se adapta a condiciones de laboratorio”.

Una vez que establecieron el ciclo de vida de esta plaga, se pudo obtener en su fase larval para colocarla en recipientes con las muestras de suelo colectadas de distintos puntos del estado, con el fin de que la G. mellonella se infecte en caso de estar presente el nematodo. “Esperamos encontrar una amplia diversidad de estos nematodos y con la técnica insecto-trampa es posible aislarlos”.

G. mellonella infectada. Aislamiento de bacteria en medio de cultivo NBTA. Cortesía de Maestra Mariana Ávila. Las larvas de G. mellonella permanecen alrededor de una semana en las muestras de suelo, donde las larvas infectadas presentan una coloración distintiva, dependiendo del nematodo con el que haya sido infectada. Posteriormente, las larvas infectadas se colocan en cámaras húmedas (técnica descrita por White en 1927) con agua destilada y papel filtro. Al término de 10 días, se colectan los infectivos juveniles del sobrenadante. “Las larvas de G. mellonella sirven como un pequeño reactor biológico en cuyo interior el nematodo se reproduce hasta dos o tres generaciones, pudiéndose obtener hasta 200 mil juveniles infectivos”.

De acuerdo con Mariana Ávila, en un primer momento buscaron probar la capacidad infectiva de un nematodo nativo parasitando larvas de mosco, encontrando 60 por ciento de mortalidad. En la actualidad, su interés radica en poder aislar la toxina que produce el simbionte bacteriano del nematodo para probarla directamente con larvas de mosquito y desarrollar un bioinsecticida con la cepa más patogénica. “Ya que aislemos la bacteria podemos cuantificar y probar las dosis en las que causa mayor mortalidad en larvas de Aedes aegypti”.

Colectas de nematodos a nivel mundial

Alrededor del mundo se realiza la colecta de NEP principalmente mediante la técnica de insecto-trampa, descrita por primera vez por Bedding y Akhurst en 1975. Desde entonces, se realizan colectas alrededor del mundo para aislar organismos con mayor capacidad patogénica que puedan ser utilizados como alternativas de control biológico contra plagas y, de esta manera, disminuir el uso de insecticidas.

“Con esto podemos crear estrategias de control biológico para ir disminuyendo el uso de insecticidas. Estos organismos entomopatógenos se utilizan principalmente contra plagas agrícolas y nosotros los estamos probando contra una plaga que afecta directamente la salud humana. Entonces creo que es una buena alternativa que se empiece a utilizar el control biológico en el estado, principalmente con especies nativas”.

De acuerdo con Mariana Ávila López, en el estado de Yucatán no hay registros de NEP ni de sus bacterias simbiontes hasta el momento, por lo que aún no se sabe con exactitud qué tanto pueden llegar a encontrar durante las colectas, dada la diversidad que existe en la región.

La búsqueda y colecta de organismos nativos del estado de Yucatán servirá, asimismo, como un antecedente para otros trabajos en los que se busque controlar plagas agrícolas, por lo que representa una oportunidad para obtener un primer registro en el camino hacia la generación de una alternativa de control biológico.

Huevecillos de G. mellonella. Aislamiento de bacteria en medio de cultivo NBTA. Cortesía de Maestra Mariana Ávila.