¿SON LAS BACTERIAS INTESTINALES EL ARMA SECRETA DE LAS CUCARACHAS?
La Universidad de Purdue realiza una investigación sobre el microbioma intestinal (conjunto de bacterias que viven en el intestino, en una relación de simbiosis tanto de tipo comensal como de mutualismo) de la cucaracha alemana y cómo puede desempeñar un papel en la resistencia a los insecticidas.
Es posible que sepa que casi todos los animales, incluidos los humanos, tienen un conjunto único, discreto y distintivo de microbios intestinales que nos ayudan a digerir los alimentos, combatir enfermedades y controlar las hormonas. Estas son solo algunas funciones críticas impulsadas por todo un ecosistema dentro de nuestro intestino. Tendemos a olvidarnos de esta comunidad bacteriana hasta que es invadida, interrumpida o distorsionada; este concepto se conoce como disbiosis (desbalance del equilibrio microbiano debido a cambios cuantitativos o cualitativos de su composición, funcionamiento, actividades metabólicas o cambios en su distribución). Es algo con lo que podría estar muy familiarizado si ha sido víctima del síndrome del intestino irritable, la enfermedad de Crohn o una miríada de otros trastornos intestinales.
Las cucarachas alemanas, al igual que los humanos y otros animales, usan sus propios microbios intestinales únicos para realizar una variedad de funciones metabólicas. Investigadores de todo el mundo han comenzado a estudiar estos microbios para determinar cómo interactúan entre sí, cómo interactúan con su huésped cucaracha y si tienen el potencial de desintoxicar compuestos tóxicos. No hace falta decir que las cucarachas alemanas son conocidas por su capacidad para resistir los insecticidas, ya que este insecto ha recibido mucha atención en la comunidad científica durante las últimas décadas, pero todavía estamos aprendiendo formas en las que sus bacterias pueden influir en la tolerancia a los insecticidas. Si estos microbios juegan un papel fundamental en la degradación de los insecticidas, podríamos desarrollar insecticidas más seguros, más eficaces y más creativos dirigidos a la disbiosis intestinal en la cucaracha alemana.
Investigación sobre bacterias intestinales
¿Qué sabemos ya sobre las bacterias intestinales en las cucarachas? Gracias en parte a la investigación realizada por el Dr. Wada-Katsumata sabemos que cada colonia de cucarachas alemanas tiene su propio conjunto único de microbios intestinales que se transmiten entre los individuos de la comunidad de cucarachas a través de la coprofagia. Cuando las cucarachas son ninfas, se alimentan de las heces de los adultos de la colonia, lo que les permite ingerir el microbioma intestinal único de la colonia. Se cree que muchos de los ácidos carboxílicos volátiles (VCA) que crean parcialmente el olor distintivo de "caca de cucaracha" en las infestaciones son subproductos de los procesos metabólicos realizados por las bacterias intestinales. A través de una investigación en profundidad sobre la química microbiana, estos investigadores demostraron que los microbios intestinales juegan un papel importante en la comunicación entre las cucarachas.
Dominguez-Santos publicó un artículo este año que confirma que existe un núcleo estable en la composición del microbioma intestinal en colonias de cucarachas alemanas criadas en laboratorio. Solo dos años antes, Pietri descubrió una cepa de laboratorio de cucaracha alemana resistente al indoxacarb que alberga una comunidad microbiana intestinal que difiere significativamente de la de las cucarachas susceptibles. Ambos equipos de investigación muestran que el tratamiento con antibióticos afectó significativamente a la comunidad microbiana intestinal; esta alteración puede alterar la dinámica de la resistencia a los insecticidas a nivel de la población huésped. Juntos, estos resultados sugieren que la microbiota intestinal son simbiontes importantes para la supervivencia y la aptitud de las cucarachas alemanas y son lo suficientemente resistentes como para recuperarse de las perturbaciones. Dado que el microbioma intestinal de las cucarachas es notablemente eficaz para desintoxicar compuestos extraños, la industria debe ser consciente de estas complejidades al desarrollar insecticidas administrados por vía oral.
Actualización de la Universidad de Purdue
El laboratorio de Entomología Urbana de Rollins en la Universidad de Purdue se especializa en ciencia de plagas de insectos urbanos y ha estado estudiando la microbiota intestinal en las termitas subterráneas del este durante más de una década. Las termitas y las cucarachas evolucionaron a partir de ancestros muy similares; esto se aclara al observar su fisiología intestinal. Estos grupos de insectos no solo comparten muchas características anatómicas, sino que también tienen diversos microbiomas intestinales. El Dr. Michael E. Scharf, junto con sus colegas y estudiantes, examinan las interacciones entre los microbios intestinales de los insectos y cómo estas relaciones pueden mejorarse, deteriorarse y explotarse con fines de control de plagas.
“Tanto las termitas como las cucarachas albergan bacterias y protozoos, pero son mucho menos diversas en cucarachas y más diversas y especializadas en termitas”, dijo Scharf. "El gran tema que está surgiendo en las termitas es cómo los 'consorcios' de microbios trabajan juntos, por ejemplo, las especies protistas individuales tienen muchas especies bacterianas asociadas, tanto dentro como pegadas al exterior de sus cuerpos". Dado que las termitas subterráneas orientales tienen una dieta más especializada que las cucarachas alemanas, es lógico que también tengan una microbiota intestinal más especializada. Sin embargo, eso no significa que los microbiomas intestinales de las cucarachas carezcan de estos consorcios únicos entre especies microbianas, ya que los investigadores aún tienen que explorar el microbioma intestinal de las cucarachas a la misma profundidad que muchas especies de termitas plagas.
Scharf también compartió algunas ideas sobre cómo estas bacterias podrían afectar la aptitud del insecto huésped y la resistencia a los insecticidas. “Recién estamos comenzando a aprender cómo los microbios de todo tipo contribuyen a los procesos de vida de los insectos plaga. Potencialmente, pueden usar insecticidas como fuente de nutrición y los digerirán parcialmente de manera que los hagan más tóxicos (activación) o menos tóxicos (desintoxicación) para el insecto huésped. Al apuntar específicamente a estos microbios, o procesos que afectan, esto puede conducir a nuevas formas de controlar las plagas ".
También señaló que los investigadores de plagas han estado intercambiando ideas sobre estrategias dirigidas a microbios durante casi un siglo. “Una forma de inhibir la función microbiana en el intestino es privar a los microbios de los nutrientes clave o las condiciones ambientales que requieren, como el pH o los niveles de oxígeno. Con respecto a los protistas en las tripas de las termitas, en 1923 L.R. Cleveland demostró que simplemente calentar las termitas a 28 °C podría eliminar los protozoos (y las bacterias) y las capacidades de digestión de celulosa que proporcionaban ".
Existe la posibilidad de crear exponencialmente más productos de control para las cucarachas destinados a la disbiosis intestinal y la inhibición de las funciones bacterianas intestinales. Sin embargo, primero debemos aprender más sobre cómo las especies individuales del microbioma intestinal interactúan entre sí y cómo actúan con compuestos extraños como los insecticidas. El control de los microbios intestinales y sus funciones agregará una herramienta más a la caja de herramientas del modo de acción y, a largo plazo, podría ayudar a mitigar la resistencia a los insecticidas en esta notoria plaga urbana.
Fuente: pctonline
