La toxina bacteriana que actúa como bioplaguicida

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Desde tiempos remotos la agricultura ha sido uno de los principales sustentos del hombres. Sin embargo, existen diversos factores que dificultan su realización, como la aparición de plagas que dañan las plantas y, posteriormente, sus frutos. Hasta hace un tiempo, esto era tratado con plaguicida que resultaban muy tóxicos para las plagas, pero también para el agricultor que las manipulaba, pudiendo llegar a ser muy peligrosas.  Es por esto que la biotecnología ha tratado de buscar una solución a través de los conocidos como “bioplaguicidas“, que resultan letales para los insectos causantes de las plagas, pero inocuos para el ser humano y su entorno.

Aunque se han obtenido bioplaguicidas a través de líneas de investigación muy diversas, una de las más conocidas es la de la toxina Cry, procedente de Bacillus thurigiensis.

¿Qué es el Bacillus thuringiensis?

Se trata de una bacteria Gram positiva, aerobia estricta y cuyo ciclo de vida consta de una primera fase en la que se divide por bipartición y una segunda de esporulación. Durante dicha esporulación, produce unos cristales proteínicos formados por δ-endotoxinas, que pueden actuar como insecticida.

Estas δ-endotoxinas pueden ser de dos tipos: Cry o Cyt, siendo las primeras las que muestran más toxicidad y, por lo tanto, las más útiles como bioplaguicida.

Mecanismo de acción de las proteínas Cry y potencial como bioplaguicida.

Para que la toxina actúe, en primer lugar es necesario que el cristal sea ingerido por el insecto. Una vez que esto ocurre, pasa a su sistema digestivo, donde se une a una serie de receptores específicos presentes en el epitelio intestinal. Allí, el pH alcalino del intestino activa la toxina, que procede a realizar poros en dicho epitelio, de modo que se produce una rotura de la membrana celular que finalmente desemboca en la muerte del insecto.

Todo esto es muy ventajoso puesto que, por un lado, la toxina no causa ningún tipo de efecto a la planta y, por otro, tampoco es peligrosa para el agricultor o los posteriores consumidores, puesto que el  intestino humano no posee ni los receptores ni el pH necesarios para la acción de la toxina. Además, muchos artrópodos beneficiosos para los cultivos tampoco disponen de estos receptores, por lo que se podría considerar medioambientalmente segura.

Uso en agricultura

A día de hoy y desde hace décadas, estas toxinas han sido utilizadas en spray para rociar los cultivos, pero actualmente se está desarrollando una opción bastante más controvertida, a la par que eficiente: el desarrollo de plantas modificadas genéticamente  que produzcan directamente la toxina.  Esto, lógicamente, es algo que requiere mucho control, pero se ha logrado ya obtener algunos cultivos transgénicos productores de la toxina y seguros para el medio ambiente y para el consumidor.

De nuevo, por lo tanto, nos encontramos con un nuevo caso de bacterias que no sólo no son malas para el hombre, sino que son capaces de facilitarle la vida hasta niveles que hace no demasiados años hubiesen sido impensables. ¡La magia de la biotecnología!

Imagen: Flickr