Un equip d'investigació de l'Institut de Biotecnologia i Biomedicina (BioTecMed) de la Universitat de València ha realitzat una busca exhaustiva sobre mecanismes de defensa dels insectes i nematodes (cucs microscòpics) enfront de les toxines de Bacillus thuringiensis, bacteri que constitueix el component actiu de la major part dels bioinsecticides del mercat, i els gens del qual s'han transferit a plantes per a protegir-les enfront de plagues (cultius Bt). Els resultats d'aquest treball han sigut publicats en la revista Microbiology and Molecular Biology Reviews. Aquest article de revisió és el primer que s'ha escrit sobre aquest tema, per la qual cosa serà de referència obligada en futurs estudis de resistència a les proteïnes insecticides.

Les proteïnes insecticides produïdes pel bacteri Bacillus thuringiensis són àmpliament utilitzades per al control de plagues agrícoles en cultius convencionals i ecològics. Aquestes proteïnes insecticides no sols s'utilitzen com a insecticides convencionals (de polvorització), sinó que també s'han aconseguit desenvolupar plantes transgèniques que expressen aquestes proteïnes, quedant protegides davant l'atac de diverses plagues. Són els anomenats cultius Bt. No obstant això, igual que ocorre amb altres insecticides, el seu ús continuat propícia l'aparició de resistència entre les poblacions d'insectes, reduint la seua eficàcia.

L'estudi dels mecanismes de resistència que els insectes desenvolupen per a resistir els efectes tòxics de les proteïnes de B. thuringiensis ha sigut el tema principal d'estudi del grup liderat per Juan Ferré durant els últims trenta anys. Les investigacions sobre els mecanismes de resistència, fa temps, van posar de manifest que el mecanisme principal és l'alteració de receptors de membrana de l'intestí de l'insecte. No obstant això, els estudis genètics rarament han demostrat que la resistència es dega a un únic gen, i es suggereix que, a part de l'existència d'un gen principal, existeix una plètora de mecanismes d'efecte menor que contribueixen als nivells finals de resistència. “La nostra aportació ha consistit a recopilar pràcticament tota la literatura científica que ha aparegut sobre aquest tipus de mecanismes que contribueixen a l'eficàcia final dels productes d'aquest bacteri, incloent els cultius Bt”, expliquen Patricia Hernández i Juan Ferré, investigadors sènior d'aquest treball.

Aquesta recopilació posa de manifest la varietat de mecanismes que els insectes posseeixen per a defendre’s contra B. thuringiensis, tant quan són atacats pel bacteri en si, com per les seues proteïnes, en el cas dels cultius Bt. D'aquesta manera serà més fàcil comprendre l'origen de la resistència a Bt en poblacions d'insectes que ja l'hagen desenvolupada, i, cosa que és més important, ajudarà a dissenyar estratègies per a previndre o evitar el desenvolupament de resistències.

“Els articles de revisió, com el nostre, faciliten a l'investigador el seu treball. Resumim en un sol article centenars d'estudis, fent la busca de coneixement i respostes més ràpida i eficaç, la qual cosa considerem imprescindible perquè la ciència puga resoldre els problemes de hui, i no els passats”, destaquen Daniel Pinos i Ascensión Andrés, estudiants de doctorat i coautors en aquest article.

Cal destacar que aquest article de revisió resulta ser el primer que s'ha escrit sobre aquest tema, per la qual cosa serà de referència obligada en futurs estudis de resistència a les proteïnes insecticides, no sols de B, thuringiensis, sinó també d'altres entomopatògens.

Referència de l’artícle:

Daniel Pinos, Ascensión Andrés-Garrido, Juan Ferré, Patricia Hernández-Martínez

Response mechanisms of invertebrates to Bacillus thuringiensis and its pesticidal proteins

Microbiology and Molecular Biology Reviews

March 2021 Volume 85 (Issue 1): e00007-20, DOI: https://doi.org/10.1128/MMBR.00007-20

Publicat online el 27 de gener de 2021