Control biológico de garrapatas y nematodos
Por Marytere Narváez
Mérida, Yucatán. 30 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- En las regiones tropicales, las garrapatas y los nematodos gastrointestinales (NGI) son los parásitos más comunes asociados con la producción animal. Entre estos, Rhipicephalus microplus es una de las especies de garrapatas que causan mayores pérdidas para la ganadería bovina en México, ya sea a través de su acción directa o de sus efectos indirectos sobre la producción.
Fuente: Wikipedia Commons.
En México, se estima que la garrapata Rhipicephalus microplus y las enfermedades que transmite producen pérdidas anuales de 574 millones de dólares americanos para la ganadería bovina. En el caso de los nematodos, el género Haemonchus es el que produce más trastornos digestivos y metabólicos llegando a causar muerte aguda en becerros y se estima que el gasto anual para combatir esta problemática en el ganado es de 1.7 billones de dólares americanos. A pesar de la eficacia de los productos químicos utilizados para el control de estos parásitos, el uso excesivo de los antiparasitarios ha provocado el desarrollo de cepas de garrapatas y nematodos gastrointestinales resistentes, además de tener un impacto negativo en la salud pública.
Con el objetivo de disminuir la dependencia de los productos químicos (organofosforados, piretroides, amitraz, bencimidazoles, imidazotiazoles y lactonas macrocíclicas), controlar la resistencia de las garrapatas y NGI, reducir los costos de producción e incrementar la rentabilidad de la producción en la ganadería bovina local y nacional, investigadores de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Yucatán (Uady) desarrollan métodos alternativos de control de garrapatas y nematodos mediante extractos crudos de plantas y hongos de la región con actividad acaricida.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Roger Iván Rodríguez Vivas, profesor investigador de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Uady, señaló que una línea del proyecto se centra en el estudio de extractos de plantas con capacidad para controlar garrapatas y nematodos gastrointestinales (organismos pluricelulares con forma de gusano) en ganado bovino, caballos y perros.
“Lo que hacemos es identificar ciertas plantas que tienen alguna característica que pensamos puede ser eficaz para tratar estos parásitos. Obtenemos los extractos de esas plantas, los probamos, se realizan particiones biodirigidas y posteriormente se fraccionan las particiones activas con el propósito de identificar los metabolitos y obtener nuevos productos para el control de estos parásitos”, indicó.
Con el financiamiento de Investigación Básica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y la Secretaría de Educación Pública (SEP), en 2012 se determinó la eficacia acaricida de 15 especies de plantas nativas de Yucatán empleadas contra garrapatas Rhipicephalus microplus resistentes a ixodicidas (garrapaticidas organofosforados, piretroides y amitraz).
Entre las 10 especies que demostraron una buena actividad acaricida, Petiveria alliacea (95.7 ± 2.9 y 99.2 ± 0.5 por ciento en hojas y tallos, respectivamente), Havardia albicans (93.0 ± 12.0 por ciento) y Caesalpinia gaumeri (90.1 ± 4.8 por ciento) obtuvieron los mejores resultados.
De la selección a la evaluación de actividad acaricida
Para hacer una primera selección de las plantas a analizar, los investigadores aprovecharon los conocimientos de la población en torno al tratamiento de garrapatas y parásitos a través de la metodología etnobotánica. Con base en la información obtenida de entrevistas, se seleccionaron entre 20 y 30 plantas que fueron consideradas con capacidad de control.
“A partir del conocimiento que nos lo dio la gente que ha utilizado estas plantas en su vida diaria para controlar diversos padecimientos, empezamos a trabajar en la evaluación de su actividad acaricida en garrapatas”, apuntó Rodríguez Vivas.
Dr. Alberto Rosado.José Alberto Rosado Aguilar, profesor investigador de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Uady, fue el responsable de la evaluación de la actividad acaricida in vitro de las plantas seleccionadas contra Rhipicephalus microplus en etapas larvarias y adultas.
De acuerdo con el investigador, quien está adscrito con nivel I al Sistema Nacional de Investigadores (SNI), el proyecto contempló varios objetivos particulares y uno de estos fue evaluar su funcionamiento en distintas épocas.
“Lo que observamos es que en la época de secas se tiene la mayor actividad acaricida y asumimos que es por el estrés hídrico que sufre la planta. Al sufrir este estrés, genera metabolitos secundarios de defensa que se concentran al no tener agua, lo que favorece su actividad acaricida”, explicó.
Búsqueda de metabolitos activos
Como parte de la investigación se identificaron los metabolitos activos que producen la actividad acaricida de las plantas seleccionadas. En Petiveria alliacea se obtuvieron seis metabolitos en la fracción activa, entre los que estuvieron ácidos grasos, compuestos orgánicos sulfurados y estilbenos.
“Cuando hemos probado compuestos como el asuntol, que es un organofosforado, vemos que ya no funciona en las garrapatas y lo mismo pasa con los piretroides, ivermectina y las amidinas. Los compuestos con más efectividad identificados en la planta Petiveria alliacea fueron dibencil disulfuro y dibencil trisulfuro, de origen sulfurado. Estos compuestos podrían en el futuro ser utilizados como garrapaticidas en México. Eso es lo relevante de este tipo de proyecto”, señaló Rosado Aguilar.
Como parte de un proyecto de tesis de doctorado asesorado por los investigadores, se evaluaron los dos compuestos sulfurados mencionados previamente. En diferentes concentraciones, la combinación de los dos compuestos demostró buena actividad contra larvas y garrapatas adultas.
De igual forma, se realizaron combinaciones de dos a seis compuestos (sulfurados más ácidos grasos y estilbenos) y se observó que las que tenían como base dibencil disulfuro y dibencil trisulfuro eran los que mejor funcionaban, por lo que se concluyó que estos eran los responsables de la actividad acaricida de la planta.
“Estamos haciendo todo esto con las otras dos plantas. Estamos en proceso de identificación de los compuestos activos y ya tenemos algunos, pero todavía vamos a probarlos como hicimos con Petiveria alliacea”, comentó el investigador.
Para obtener los compuestos en el laboratorio que no existen en presentaciones comerciales, los investigadores han colaborado estrechamente con el grupo de química orgánica del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), centro público de investigación del Conacyt.
Actividad acaricida en nematodos
De acuerdo con Rosado Aguilar, las plantas han demostrado tener una buena actividad acaricida contra nematodos, gusanos de cuerpo alargado, cilíndrico y extremos puntiagudos que se encuentran en perros, caballos y bovinos. Según lo observado, para controlar estos organismos se requiere una concentración 10 veces menor a la necesaria para las garrapatas.
Dr. Roger Iván Rodríguez Vivas.“Hemos probado in vitro los extractos de P. alliacea para el control de nematodos de bovinos, caballos y perros, obteniendo altas eficiencias en la inhibición del desarrollo larval y de la eclosión. Aún no hemos probado los compuestos sulfurados mencionados contra estos nematodos. Es probable que funcionen como ocurre contra la garrapata, aunque no estén relacionados taxonómicamente. Sin embargo, si estos no llegaran a funcionar, probablemente se deba a que existen otros metabolitos dentro del extracto que serían los que le confieren la actividad antihelmíntica. Esta hipótesis la descartaremos o confirmaremos cuando probemos los compuestos que tenemos identificados”, comentó.
Los resultados del proyecto se han presentado en el Congreso Internacional de Parasitología 2014, en el Congreso Mundial de Parasitología 2013 y 2016 y recientemente en un seminario internacional. Además, se han formado dos alumnos de licenciatura, dos de maestría, una alumna de doctorado y se han publicado dos artículos científicos.
Metarhizium anisopliae, hongo aniquilador natural de garrapatas
De acuerdo con Rodríguez Vivas, quien forma parte del Sistema Nacional de Investigadores con nivel III, Metarhizium anisopliae es una especie de hongo considerada como un entomopatógeno debido a su capacidad para penetrar a través de los orificios naturales de las garrapatas, difundirse a través de estas y producir una serie de enzimas proteolíticas que destruyen algunos de sus órganos, hasta salir nuevamente por los orificios naturales.
“Hemos visto que este hongo puede reproducirse en cultivos especiales del laboratorio. Una vez que lo obtenemos, lo liofilizamos (se convierte en polvo) y lo conservamos (...) células germinativas (conidias) en refrigeración”, apuntó.
De la misma manera en que se baña un animal con un garrapaticida comercial, puede bañarse con la preparación de Metarhizium anisopliae, que se activa al entrar en contacto con el agua. De esta forma, se empiezan a formar las estructuras de los filamentos del hongo conocidas como hifas, que constituyen una red conocida como micelio que invade a la garrapata y la destruye desde su interior.
“Es una forma de controlar biológicamente un organismo por otro organismo. Lo hemos probado primero en condiciones in vitro y posteriormente in vivo con animales infestados de garrapatas”, comentó el investigador.
El método también se ha probado en condiciones ambientales de pastizales donde las garrapatas crecen comúnmente, con el fin de controlar la plaga tanto en los animales como en el ambiente. “Hemos observado entre 40 y 70 por ciento de eficacia de estos productos. Como un método de control biológico no podemos esperar un 95 o 100 por ciento, pero podemos considerar las eficacias encontradas como muy buenas”, señaló.
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