Avispas y virus

 

Este artículo, se basa en noticias que aparecieron originalmente en Knowable en español, una publicación sin ánimo de lucro traducida por Debbie Ponchner y dedicada a poner el conocimiento científico al alcance de todos; después la reprodujo El País (España 2024).

 

Les mostraremos en lapesteloca, como, con la intención de proteger y criar a sus pequeños, algunos insectos han transformado virus salvajes en diminutas armas biológicas. Parece difícil de entender esto, pero el mundo de los insectos está lleno de especies de avispas parásitas que pasan su infancia comiéndose vivos a otros insectos y por razones que los científicos no acaban de comprender, en repetidas ocasiones han adoptado y domesticado virus salvajes causantes de enfermedades y los han convertido en armas biológicas. Ya se han descrito media docena de ejemplos, y las nuevas investigaciones apuntan a muchos más.

 

Gaelen Burke, entomólogo de la Universidad de Georgia, nos informaba que si se pincha el ovario de una avispa llamada Microplitis demolitor, los virus brotan en grandes cantidades, brillando como pasta de dientes azul iridiscente. Microplitis demolitor acostumbra a poner sus huevos en orugas, y las partículas de sus ovarios son “virus domesticados” que son capaces de persistir inofensivamente en las avispas y servir a sus propósitos.

Las partículas del virus se inyectan en la oruga a través del aguijón de la avispa, junto con sus propios huevos y a continuación, los virus vierten su contenido en las células de la oruga, entregando genes que son diferentes a los de un virus normal. Estos genes van a suprimir el sistema inmunitario de la oruga y controlarán su desarrollo, convirtiéndola en un vivero inofensivo para las crías de la avispa. El color azul de los órganos reproductores de avispa procede del gran número de partículas víricas. Las avispas 'Microplitis demolitor' producen partículas virales domesticadas en sus ovarios, y las avispas 'Diachasmimorpha longicaudata' podrían estar en las primeras fases de domesticación de un poxvirus que se replica en sus glándulas venenosas.

 

Las armas de las avispas varían mucho. Algunas son proteínas, mientras que otras son sus propios genes, en segmentos cortos de ADN. La mayoría se parecen poco a las de las avispas o de los virus, pero no está claro su origen. Las avispas cambian constantemente, enzarzadas en carreras armamentísticas evolutivas con las defensas de las orugas u otros huéspedes. En muchos casos, los investigadores aún no han descubierto ni siquiera qué hacen los genes y proteínas dentro de los huéspedes de las avispas ni tampoco han demostrado totalmente que funcionen como armas. Pero han desentrañado algunos detalles.

 

Por ejemplo, las avispas Microplitis demolitor utilizan un bracovirus para introducir un gen llamado glc1.8 en las células inmunitarias de las orugas de las polillas. El gen glc1.8 hace que las células inmunitarias infectadas produzcan una mucosidad que les impide adherirse a los huevos de la avispa. Otros genes de los bracovirus de la Microplitis demolitor obligan a las células inmunitarias a suicidarse, mientras que otros impiden que las orugas asfixien a los parásitos en vainas de melanina.

 

Domesticar virus es probablemente una empresa compleja y peligrosa. Al fin y al cabo, los parientes silvestres de los virus domesticados pueden ser mortales, ya que obligan a las células a producir partículas víricas y luego a estallar, liberando su contenido. Algunos de ellos hacen que las entrañas de los insectos se disuelvan. De hecho, incluso en la situación domesticada, a veces las células especializadas de los ovarios de las avispas deben estallar para liberar partículas víricas. “La avispa tiene que encontrar una forma de controlar ese virus para que no infecte y mate a la propia avispa”, dice Kelsey Coffman, entomóloga de la Universidad de Tennessee.

 

¿Cómo han evolucionado las avispas para controlar sus virus mascota? Lo más importante es que los han castrado. ¡Si! Las partículas víricas no pueden reproducirse porque no contienen los genes cruciales para crear nuevas partículas víricas… Estos permanecen en el genoma de la avispa.

 

Las avispas también controlan dónde y cuándo se producen las partículas del virus domesticado, -presumiblemente para reducir el riesgo de que el virus se vuelva rebelde- Las partículas de bracovirus solo se producen en una cavidad del aparato reproductor de la hembra, y solo durante un tiempo limitado. Se han perdido por completo genes virales clave, de modo que los virus domesticados no pueden replicar su propio ADN. Esta pérdida se observa incluso en virus domesticados recientemente, lo que sugiere que se trata de un primer paso importante.

 

De hecho, cualquier gen vírico que no ayude a la avispa, irá acumulando mutaciones. En los bracovirus, ha pasado tanto tiempo que los genes no utilizados ya son irreconocibles. En los virus domesticados más recientemente, los restos aún pueden identificarse. Estudiando los virus en distintas fases de su domesticación, los investigadores están desentrañando cómo se desarrolla el proceso.

 

El ejemplo por excelencia de un virus domesticado por una avispa es el grupo de los bracovirus, que se cree descienden de un virus que infectó a una avispa, o a su oruga huésped, hace unos 100 millones de años. Ese antiguo virus empalmó su ADN en el genoma de la avispa. A partir de entonces, formó parte de la avispa, transmitiéndose a cada nueva generación. Con el tiempo, las avispas se diversificaron en nuevas especies, y sus virus se diversificaron con ellas. Los bracovirus se encuentran ahora en unas 50.000 especies de avispas, incluida Microplitis demolitor.

 

Otros virus domesticados descienden de distintos virus salvajes que entraron en los genomas de las avispas en distintas épocas. Los investigadores debaten si los virus domesticados deberían llamarse virus. “Algunos dicen que sigue siendo un virus; otros, que está integrado y forma parte de la avispa”, explica Marcel Dicke, ecólogo de la Universidad de Wageningen en los Países Bajos, quien describió cómo los virus domesticados afectan indirectamente a las plantas y otros organismos en un artículo publicado en 2020 en el Annual Review of Entomology.

 

A medida que el compuesto avispa-virus evoluciona, el genoma del virus se dispersa por el ADN de la avispa. Algunos genes se descomponen, pero se conserva un conjunto básico: los esenciales para fabricar las partículas infecciosas del virus original. “Las partes se encuentran en lugares diferentes del genoma de la avispa. Pero aún pueden comunicarse entre sí. Y siguen fabricando productos que cooperan entre sí para crear partículas víricas” Esto lo explica Michael Strand, entomólogo de la Universidad de Georgia. Pero en lugar de contener un genoma vírico completo, como lo haría un virus salvaje, las partículas víricas domesticadas sirven como vehículos de entrega para las armas de la avispa.

 

Tener un genoma lleno de virus muertos no tiene nada de especial. Los virus saltan a los genomas animales todo el tiempo; incluso nuestro propio ADN está plagado de sus restos. Pero solo se sabe que las avispas parásitas mantienen conjuntos enteros de genes que aún funcionan juntos para construir partículas virales.

 

Los investigadores ansiosos por comprender cómo se inician estas relaciones y en busca de pistas, recurren a una pequeña avispa naranja llamada Diachasmimorpha longicaudata, que podría estar en las primeras fases de domesticación de un poxvirus. El poxvirus, que es el mismísimo virus de la tan temida viruela, no es un verdadero virus domesticado porque su ADN no ha entrado en el genoma de la avispa. En su lugar, se replica por sí solo en las glándulas venenosas de la avispa…

 

Más adelante continuaremos conversando sobre el interesante tema de los virus de las avispas y sus aspectos genéticos.

Maracaibo, miércoles de julio, del año 2024