Las avispas parasitoides, para reproducirse, ponen sus huevos en el interior de los insectos huéspedes, donde se desarrollarán sus crías, y provocan al final del ciclo la muerte del insecto huésped. Distintas especies de avispas parasitoides son empleadas como agentes de control biológico, ya que permiten a través del parasitismo controlar ciertos insectos plaga sin necesidad del uso de insecticidas químicos. Hasta la fecha, se desconocía el motivo por el que determinadas avispas parasitoides eran incapaces de desarrollarse en determinadas especies de insectos. Con este trabajo se ha identificado una nueva familia de genes, denominados factores letales de parasitoide (del inglés, parasitoid killing factor) cuyo producto resulta letal para un grupo de parasitoides.

Un aspecto importante de este hallazgo, según Laila Gasmi, primera firmante del trabajo, es que esta familia de genes está presente en varios grupos de virus de ADN que infectan a insectos. En el caso de los virus, “hemos descubierto que estos genes les sirven para competir con los parasitoides por el mismo huésped. Es decir, en aquellos casos donde el insecto es simultáneamente parasitado e infectado por el virus, la actividad de esta nueva proteína resulta tóxica para el parasitoide y el virus puede disponer del huésped completamente para él”, según Gasmi. En otras ocasiones, son los parasitoides los que, cuando inyectan sus huevos en el huésped, aprovechan para infectarlo con un virus que presenta dichos genes pero que no resulta tóxico para ese parásito, pero sí para otros que podrían también parasitar al mismo huésped.

“Lo que no te mata te hace más fuerte”, el profesor Salva Herrero explica así lo ocurrido a lo largo de la evolución con esta familia de genes. “Lo más sorprendente de estos genes es que hemos detectado que se han transferido en múltiples ocasiones al genoma de algunas especies de lepidópteros (polillas y mariposas). Aparentemente a lo largo de la evolución, algunos insectos que sobrevivieron a la infección con un virus portador de dichos genes, y mediante un proceso de transferencia horizontal de genes entre el virus y el insecto, lo incorporaron en su genoma. La presencia de dichos genes les confirió protección frente a la parasitación y por tanto dicha característica se fue seleccionando generación tras generación.”

Herrero apunta que estos resultados que se publican hoy en la prestigiosa revista Science, son relevantes ya que además de añadir nuevos elementos desconocidos hasta la fecha al sistema inmune de los insectos, muestra la complejidad del proceso evolutivo detrás de la competición entre un parasito y su huésped. Este estudio revela cómo los virus también desempeñan un papel importante en dicha competición por la supervivencia del mejor adaptado.

“Desde un punto de vista aplicado, teniendo en cuenta que algunas especies de avispas parasitoides son utilizadas eficientemente en la agricultura para el control de plagas de insectos plaga, entender aquellos factores que determinan por qué algunos insectos son más o menos susceptibles a distintos parásitos y a otros agentes naturales de control como virus y bacterias entomopatógenas nos ayudará a ser más eficientes en el control de plagas mediante el uso de enemigos naturales”, explica Herrero. Con esta medida, se reducirá el uso de agentes de control más nocivos para la salud y menos respetuosos con el medio ambiente.

Investigación en control de plagas

Salvador Herrero es profesor del Departamento de Genética de la UV e investigador en el grupo de Control Biotecnológico de Plagas Agrícolas del Instituto Universitario de Biotecnología y Biomedicina, también de la institución académica. La investigación en su equipo se centra en el estudio de los mecanismos moleculares que regulan la interacción entre insectos y sus patógenos virales y bacterianos para favorecer un control racional de las plagas agrícolas. Herrero ha desarrollado su carrera en laboratorios de los Países Bajos, Australia e Israel y ha participado en numerosos proyectos, tanto nacionales como internacionales, relacionados con la utilización de patógenos en el control de plagas con insectos.

Laila Gasmi realizó sus estudios de doctorado en la Universitat de València. Tras un período postdoctoral en la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio que le permitió completar este estudio iniciado en la Universitat de València, se trasladó a la Universidad Nacional de Jeonbuk (Corea de Sur). En la actualidad, trabaja en la Universidad de Pavía (Italia) donde estudia nuevos genes adquiridos por el mosquito tigre como marcadores de la inmunidad de este frente a virus de RNA.

Pie de foto anexo:

Salva Herrero y Laila Gasmi en su laboratorio en la Universitat de València.

Vídeo:

https://ir.uv.es/N19B1Ol. En él se describe el proceso de parasitismo. Una vez inyectados los huevos en el interior de la oruga, estos se desarrollan en el interior del huésped y cuando llegan a su último estadio, emergen para formar las crisálidas que darán lugar a una nueva generación de avispas. Vídeo: Vanessae5. Cortesía del Dr. Vincent Hervet, AAFC Morden Research and Development Centre and Patrick R. Barks, University of Lethbridge.

Artículo: Gasmi, L. et al. 2021. «Horizontally transmitted parasitoid killing factor shapes insect defense to parasitoids». Science. Link: https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb6396