Instituto de Ecología, A.C.

La importancia de los microorganismos en los insectos

Araceli Lamelas Cabello y Luis Arturo Ibarra Juárez

Los microorganismos son seres diminutos con un tamaño entre 0.025 hasta los 15 micrómetros, siendo el micrómetro la una unidad de longitud equivalente a una millonésima parte de un metro. Están constituidos por un amplio y diverso grupo de organismos microscópicos que existen como células aisladas o asociadas, como son las bacterias, virus, hongos, levaduras, arqueas y protozoos. A pesar de su tamaño estos seres son capaces de realizar procesos vitales como crecimiento, generación de energía y reproducción, normalmente de forma independiente a otras células. Estos pequeños organismos suelen estar presentes en todo el mundo y juegan un papel vital en el mantenimiento de la naturaleza y la vida. Algunos procesos vitales en los que los microorganismos participan son en el ciclo de la vida, mediante el reciclaje de materia orgánica muerta.

Desafortunadamente solemos asociar a los microorganismos con enfermedades infecciosas, pero lo cierto es que sólo un grupo pequeño ocasiona enfermedades, siendo la mayoría beneficiosos para el hombre. Al comienzo del siglo XX, las causas de muerte más frecuentes eran las enfermedades infecciosas, sin embargo, en la actualidad este tipo de enfermedades han perdido importancia. El control de las mismas, se ha logrado con un conocimiento integrado de los procesos infecciosos, por la mejora de las prácticas sanitarias y por el descubrimiento y uso de los agentes microbianos.

Hoy en día nos encontramos en una ferviente cima de conocimiento relacionado con asociación de los microorganismos con el hombre. Estos seres, cuyo conjunto es conocido como microbiota, desempeñan una tarea esencial en el buen funcionamiento del cuerpo humano. Como dijo el Dr. Andrés Moya, premio México de Ciencia y Tecnología 2015, en su entrevista con el CONACyT, el microbioma humano es el nuevo órgano ubicuo a considerar como foco de nuevos tratamientos médicos.

No sólo los animales necesitan de la ayuda de los microorganismos para poder funcionar, el sistema agrícola también depende en muchos aspectos de las actividades microbianas, un ejemplo es el caso de las leguminosas, quienes viven en asociación con bacterias que forman estructuras llamadas nódulos, en los cuales el nitrógeno atmosférico se convierte en compuestos nitrogenados que las plantas utilizan para crecer, reduciendo la necesidad de la aplicación de fertilizantes costosos para ayudar al crecimiento de las plantas.

Otro caso interesante es el de los insectos, grupo muy diverso y ampliamente distribuido a nivel mundial, estos son capaces de vivir en ambientes extremos gracias a su asociación benéfica con microorganismos simbióticos, los cuales pueden promover la salud del insecto contribuyendo a su nutrición, protegiéndolos contra patógenos y ayudándolos en su desarrollo morfológico e inmunológico.

Algunos insectos han desarrollado la capacidad de cultivar y transportar su propia comida, este es el caso de algunas termitas, hormigas carpinteras, o escarabajos descortezadores y ambrosiales, quienes cultivan hongos en una obligada simbiosis mutualista (asociación de dos o más organismos de especies diferentes que supone beneficio para ambos). El rol de las bacterias también es indispensable para que la relación entre el hongo y el insecto pueda llevarse a cabo, mediante la promoción del crecimiento del hongo y su protección contra otros hongos antagónicos.

En el caso de los escarabajos ambrosiales, insectos cuyas hembras miden de 2 a 3 milímetros de longitud (Ver figura 1), generan galerías en árboles, en donde siembran varios hongos, entre ellos el que les sirve de fuente nutricional y depositan los huevos que darán lugar a su progenie que se alimentará del hongo hasta convertirse en adultos quienes abandonarán la galería para colonizar un nuevo árbol (Ver figura 2). En ocasiones estos insectos se convierten en plagas que ocasionan grandes daños agro-forestales.

Por suerte, las nuevas herramientas científicas y tecnológicas, nos permiten analizar con detalle la estrecha interacción existente entre los diferentes integrantes del sistema (bacterias, hongos e insectos), de forma que podemos conocer e incluso visualizar como la presencia de determinados microorganismos aumenta o disminuye con el tiempo, e incluso determinar cuál es el medio de comunicación entre los mismos. (Ver figura 3).

Diferentes técnicas basadas en el control y modificación de la microbiota de insectos, se están actualmente aplicando con éxito, para el control de plagas de insectos. Como es el caso del uso de bacterias con poder insecticida o de bacterias modificadas como vehículos para expresar moléculas que afectan negativamente al insecto. Estas novedosas técnicas permiten un control más específico de la plaga, respetando de esta manera al resto de organismos asociados al mismo ecosistema.