Vivir ingiriendo sustancias tóxicas y envenenando con ellas a otros

Cuando los insectos de la especie Phyllotreta armoraciae se alimentan de sus plantas predilectas, toman de ellas no solo nutrientes sino también glucósidos de aceite de mostaza, los compuestos defensivos típicos de diversas plantas de la familia Brassicaceae. Utilizando estos glucósidos de aceite de mostaza, los insectos se convierten en "bombas de aceite de mostaza" vivientes, lo que disuade a sus depredadores de atacarlos para devorarlos.

Aunque hace tiempo que se sabe que los insectos de la especie Phyllotreta armoraciae y de otras especies con estrecho parentesco evolutivo pueden acumular glucosinolatos, se desconocía cómo estos animales absorben y almacenan altas cantidades de las sustancias de este tipo en su cuerpo.

Un equipo que incluye a Franziska Beran y a Zhi-Ling Yang, ambos del Instituto Max Planck de Ecología Química en Alemania, se propuso identificar los transportadores de glucosinolatos en este insecto. "La búsqueda de estos transportadores fue literalmente como buscar una aguja en un pajar", recuerda Beran. Ella y sus colegas encontraron 1401 posibles transportadores en el intestino y el sistema excretor de este insecto. Finalmente, los investigadores lograron identificar un grupo de transportadores específicos de glucosinolatos.

Estos transportadores de glucosinolatos están ubicados en el sistema excretor, concretamente en los así llamados "tubos de Malpighi". La función de estas estructuras tubulares en los insectos es similar a la función de los riñones en los vertebrados.

Los autores del nuevo estudio determinaron la función de los transportadores identificados mediante el uso de ARN de interferencia, un enfoque en el que se reduce la expresión de un gen de interés para determinar su función en el organismo.

Ejemplar de Phyllotreta armoraciae sobre una hoja de planta. (Foto: Anna Schroll)

Beran y sus colegas silenciaron la expresión de varios genes de transportadores que están ubicados en los tubos de Malpighi y descubrieron que los insectos excretaban más glucosinolatos que un grupo de congéneres con una expresión genética normal. Debido a la mayor tasa de excreción, los niveles de compuestos químicos defensivos de origen vegetal en el cuerpo de los insectos disminuían.

El nuevo estudio es el primero en identificar transportadores en los tubos de Malpighi que permiten a un insecto acumular sustancias defensivas provenientes de plantas.

El equipo de Beran quiere ahora identificar otros transportadores implicados en el fenómeno.

Los insectos de la especie Phyllotreta armoraciae constituyen una plaga para diversos cultivos agrícolas. Por ello, toda información sobre cómo evitan los efectos perjudiciales de ingerir compuestos químicos que los vegetales usan para defenderse de insectos herbívoros, puede resultar crucial para idear algún modo de volver vulnerables a esos insectos frente a las plantas de las que se alimentan.

El estudio se titula “Sugar transporters enable a leaf beetle to accumulate plant defense compounds”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Communications. (Fuente: NCYT de Amazings)