martes, 15 de febrero de 2011

Las bacterias que no amaban a los machos



Foto de los testículos de insectos mostrando el ADN espermático en rojo y la bacteria parásita Wolbachia en verde. Imagen generada por Michael Clark y Seth Bordenstein (del laboratorio de Jack Werren, Univ. Rochester). La foto fue tomada de la “Encyclopedia of Life” y está bajo una licencia CC-BY-NC-SA.
Imagina una bacteria que hubiera infectado a un millón de especies distintas, especializándose en introducirse en lo ovarios de sus hospedadores. Imagina que esa bacteria se dedicase a eliminar a casi todos los machos. Pues bien, esa bacteria existe y se llama Wolbachia, aunque por suerte para nosotros sólo ataca a insectos, arañas, gusanos y otros invertebrados. En total, más de un millón de especies ya están siendo manipuladas por esta bacteria.

La eficacia de Wolbachia en su lucha contra los machos es tal que en algunas poblaciones ha conseguido que existan 99 hembras por cada macho. Como todo buen parásito, Wolbachia fracasaría si acabase con la vida de sus huéspedes, así que para suplir la falta de machos también es capaz de provocar que las hembras infectadas tengan descendencia sin necesidad de copular. Estos embarazos vírgenes son conocidos como partenogénesis, y el resultado es, lógicamente, hembras idénticas a su madre, y en cuyos ovarios ya se encuentra Wolbachia. Esta fijación con el sexo sus huéspedes se debe a que la bacteria no puede introducirse en los espermatozoides, por lo que los machos son para ella un callejón sin salida. ¿La solución? Deshacerse de ellos, ya sea feminizándolos, asesinándolos o impidiendo que se reproduzcan. Los mecanismos para lograrlo son múltiples, y algunos tan sofisticados que implican el uso de venenos y antídotos. Eso sí, todos ellos fruto de la evolución, ya que Wolbachia carece de un cerebro capaz de pensar, albergar sentimientos o comunicarse.

Gracias a su asociación con un virus Wolbachia secreta una toxina que deforma los espermatozoides del macho infectado. Simultáneamente, en los óvulos de las hembras la bacteria secreta el antídoto que corrige esta deformidad. Por eso un macho infectado no puede tener descendencia con una hembra sana, ya que en sus óvulos no se encontrará el antídoto que hará viable su esperma deforme. En cambio, las hembras infectadas pueden tener descendencia con machos sanos o infectados, lo que les otorga una ventaja a la hora de reproducirse y, por tanto, de propagar a Wolbachia en futuras generaciones.

¿El origen de (algunas) especies?

Dos poblaciones de la misma especie de insecto pueden estar colonizadas por distintas cepas de Wolbachia, de tal modo que el antídoto que produce una cepa sólo corrija los defectos en el esperma causados por la toxina de esa misma cepa. El resultado es que un macho de una población no pueda tener descendencia con una hembra de la otra, y de este modo Wolbachia también podría contribuir a la aparición de nuevas especies.

Arma biomédica

Científicos de la Universidad de Queensland (Australia) han conseguido infectar mosquitos transmisores del virus del Dengue con Wolbachia. La bacteria reduce a la mitad la esperanza de vida del mosquito, lo que impide que el virus llegue a desarrollar su capacidad infecciosa. Otro equipo de la Universidad de Cleveland (EEUU), ha descubierto que el gusano que causa la filariasis, una enfermedad tropical que afecta a 120 millones de personas, también está infectado por Wolbachia, y además, ya no puede sobrevivir sin ella. Esta dependencia es también una debilidad, ya que basta con administrar un antibiótico que acaba con Wolbachia para matar al gusano.




Resultados de cruzar invertebrados infectados con Wolbachia (en rojo) o sanos (en blanco).
Wolbachia mediante una toxina daña los espermatozoides de los machos infectados. Por este motivo no pueden fecundar óvulos de hembras sanas. Si la hembra está infectada con Wolbachia, la bacteria secreta un antídoto que permite corregir el daño de los espermatozoides por lo que pueden tener descendencia.

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