Esta entrada pertenece (in extremis) al  I Carnaval de Biología magistralmente coordinado por MicroGaia y cuyo tema gira en torno a las bacterias. 

Quizás por el hecho más característico del mundo microbiológico (su escaso tamaño que lo hace imperceptible a simple vista) no es éste un campo muy conocido por gran parte de la sociedad. Sin embargo la actividad generada por virus y bacterias nos afecta directamente en nuestro día a día más allá de las bastante conocidas fermentaciones láctica y alcohólica.

Hoy nos adentraremos en unas estructuras presentes solo en algunas bacterias, como Bacillus thuringiensis o B. popiliae, llamados cuerpos parasporales que tienen una utilidad interesante y relevante económicamente. Estos cuerpos no son mas que cristales proteicos octaédricos con geometría bipiramidal formados en el esporangio  durante la esporulación. Están compuestos por una agregación regular de subunidades de una glucoproteina de 120 kD (proteinas Cry), sintetizados durante la llamada fase IV.

Estos cristales son tóxicos para los insectos, por lo que también reciben el nombre de delta endotoxina. Su actividad insecticida es específica según el tipo de proteina. Así tenemos: 

  • Cry I son tóxicos para lepidópteros,
  • Cry II son tóxicos para lepidópteros y dípteros,
  • Cry III son tóxicos para coleópteros,
  • Cry IV son tóxicos para dípteros.

Esta actividad solo se da bajo condiciones alcalinas, en las que los cuerpos parasporales se disuelven y alcanzan su máxima actividad endotoxina. Los pasos del proceso serían los siguientes

  1. El insecto se come la materia vegetal infectada con bacterias esporuladas. El cuerpo parasporal se libera cuando la bacteria se autolisa.
  2. Los cuerpos parasporales se disuelven en el tracto digestivo del insecto, la proteína sufre proteolisis, lo que la transforma en toxina.
  3. Esta toxina altera la permeabilidad del epitelio intestinal del insecto, de modo que los líquidos alcalinos del intestino pasan a la hemolinfa, que incrementa su pH por encima de 8, lo cual termina provocando la parálisis rápida del insecto.

Ya desde los años 30 en Francia y desde los 50 en Estados unidos se viene comerciando con diversas cepas de éstas especies con las que se rocían cultivos, a través de inóculos, impidiendo el crecimiento de plagas típicas. Se trata por tanto de un insecticida biológico, biodegradable, selectivo hacia las plagas e inofensivo para los seres superiores. Si bien no es un producto sin controversias, tal y como podemos leer en el artículo de la wikipedia referente a Bacillus thuringiensis:

 Mediante ingeniería genética se aisló el gen Bt que codifica la toxina del Bacillus thuringiensis agregando a la información genética que la planta posee. Luego la planta expresa la toxina Bt, haciéndose letal para los insectos. La toxina producida por el gen Bt inserto en la planta transgénica afecta principalmente a larvas de lepidópteros. La aparición de insectos resistentes al Bt en los cultivos de gran importancia como algodón, papas y maíz a posteriori es inevitable. Las cuestiones más importantes son cómo retrasar la aparición de la resistencia, y qué hacer una vez que se identifiquen insectos resistentes.

Fuentes: Wikipedia: Bacillus thuringiensis, la web de Enrique Iañez, Las toxinas Cry de Bacillus thuringiensis: modo de acción y consecuencias de su aplicación