Un estudio reciente de Vogel y otros (2018) demostró que el BSFL puede producir un amplio espectro de péptidos antimicrobianos de manera específica para cada sustrato.
La mosca soldado negra (BSF) es un insecto de granja económicamente importante y su proteína se ha utilizado en la alimentación animal durante un tiempo considerable. Al mismo tiempo, su frugalidad hace que las larvas de la mosca soldado negra (BSFL) también sean un importante convertidor de desechos orgánicos, como el estiércol. Sin embargo, la cría a partir de desechos orgánicos podría dar lugar a una infección de las larvas de la mosca negra soldado por patógenos potenciales, lo que, naturalmente, constituye una importante preocupación para el sector de la alimentación animal.
Montaje experimental
En el estudio de Vogel y otros, los investigadores criaron 10 g de BSFL en 10 g de diferentes sustratos durante 72 horas. Uno de los sustratos era un sustrato de control consistente en forraje para gallinas ponedoras y el segundo era un sustrato de prueba consistente en 5 g de forraje para gallinas ponedoras complementado con 5 g de lignina sulfonada, polvo de celulosa, quitina, granos de cervecería o aceite de girasol, y 3) un sustrato enriquecido con bacterias consistente en 10 g de forraje para gallinas ponedoras mezclado con 1.25 g de Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Escherichia coli BL21 (DE3), o Pseudomonas fluorescentes BL915. Posteriormente, se extrajo el ARN del BSFL y se analizó para la expresión de los genes asociados a la respuesta de defensa.
Efecto en la expresión de los genes
En total, se expresaron diferencialmente 53 genes que se predijo que eran péptidos antimicrobianos (AMP) en el BSFL. Éstos comprendían 6 ataduras putativas, 7 cecropinas putativas, 26 defensas putativas, 10 diptericinas putativas y 4 péptidos putativos tipo nudos. Se ha descrito que estas sustancias son activas contra las bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. También se identificaron varias proteínas de reconocimiento de peptidoglicanos (PGRP) y proteínas de unión a bacterias Gram negativas (GNBPS). Las PGRP y el SPGN son receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que intervienen en la detección de bacterias (Dziarski, 2004; Kim et al. , 2000). Además, se descubrió que varias fenoloxidasas se expresaban de manera diferente. Las fenoloxidasas son enzimas importantes que intervienen en la respuesta de defensa contra las bacterias, los hongos y los virus en los insectos (Gonzalez-Santoyo y Córdoba-Aguilar, 2012).
El tipo de sustrato importa
Específicamente, la investigación demostró que la cría de BSFL en los granos de cervecería ricos en proteínas que contienen sustrato y en el sustrato que contiene aceite de girasol dio como resultado la expresión del número más alto y los niveles más altos de AMP en comparación con el sustrato de control con sólo el forraje de las gallinas ponedoras. El número más bajo de genes expresados de manera significativamente diferencial se encontró en los BSFL criados en sustrato con celulosa. Esto sugiere que un mayor contenido de proteínas y aceite de girasol en el sustrato de cría podría inducir respuestas inmunológicas más fuertes en el BSFL. Los investigadores plantearon la hipótesis de que los fitosteroles como el sitosterol en el aceite de girasol podrían tener efectos inmunomoduladores en el BSFL.
Cuando los BSFL se criaron en sustratos con altas cargas bacterianas, produjeron varias AMPs asociadas a la respuesta inmune. Esto coincide con la sugerencia anterior de una inducción de respuestas inmunitarias en las LSFB por la presencia de E. coli y M. luteus en su sustrato de cría (Zdybicka-Barabas et al., 2017). Sin embargo, no se investigó si las elevadas cargas bacterianas en el sustrato de cría tenían efectos perjudiciales en el estado de salud o en el crecimiento y desarrollo del LSFB. Esto hace difícil especular sobre la importancia de estos hallazgos.
Los ensayos para estimar la inhibición del crecimiento de las bacterias indicaron que la composición del sustrato de cría afecta a las actividades antimicrobianas contra B. subtilis, M. luteus, E. coli y P. fluorescens. Sin embargo, la eficacia de la inhibición del crecimiento dependía de la especie bacteriana específica. No obstante, los datos apuntan a una mayor actividad antibacteriana en las BSFL cuando se crían en sustratos ricos en proteínas. Esto podría estar asociado a la producción de AMP dependiente del sustrato.
Las bacterias B. subtilis son Gram positivas y generalmente no patógenas, pero algunas cepas se han asociado con la producción de toxinas específicas de insectos. M. luteus es una bacteria Gram positiva no patógena que se utiliza comúnmente en ensayos de bacteriolisis (Kaaya, 1993). La E. coli BL21 (DE3), Gram negativa, es un modelo de investigación no patógena que se utiliza comúnmente en los laboratorios de ciencias de la vida y en la industria biotecnológica (Jeong et al. , 2009). La P. fluorescente es una bacteria Gram negativa que se ha descubierto que causa enfermedades en pacientes humanos inmunodeprimidos y que provoca sepsis después de una transfusión de sangre con productos sanguíneos contaminados (Gershman et al. , 2008; Morduchowicz et al., 1991).
Independencia de los antibióticos
El inconveniente de la investigación fue la duración relativamente corta (72 horas) de la cría de LSFB en los respectivos sustratos antes de que se extrajera el ARN para el análisis de la expresión génica. Las investigaciones futuras podrían tener como objetivo investigar la respuesta de defensa asociada a la expresión génica en todo el estadio larvario del BSFL.
Las referencias están disponibles a petición.
