Uno de los principales desafíos en el desarrollo de nuevos fármacos y pesticidas agrícolas es superar la resistencia a las moléculas utilizadas actualmente. Para sortear esta resistencia, los fabricantes de fármacos y pesticidas buscan constantemente nuevos compuestos con la esperanza de que, al menos temporalmente, una nueva sustancia les dé ventaja. Una pista inesperada fue proporcionada por las hormigas Attini, cortadoras de hojas que destruyen la vegetación de los campos agrícolas para obtener sustrato para sus propias cosechas. Cultivan hongos basidiomicetos especiales y también cuentan con su propio arsenal de defensas. Entre los hongos basidiomicetos, conocemos los champiñones y los hongos porcini, pero en las hormigas, es Leucoagaricus gongylophorus, una especie de hongo mirmecófilo simbiótico del género Agaricus, que solo se encuentra en los hormigueros.
Uno de los estudios más inusuales en protección vegetal está en curso. En 2024, un equipo de científicos del Colegio de Posgrado Montecillo de la Universidad de Tamaulipas (México) revisó investigaciones existentes que indicaban que las hormigas cultivadoras de hongos de la tribu Attini han coevolucionado con ciertas actinobacterias (especialmente S. Streptomyces y Pseudonocardia ), que protegen los cultivos de hormigas de hongos parásitos patógenos ( especie Escovopsis ).
Una simbiosis entre cuatro grupos —las hormigas Attini, los hongos que cultivan, el parásito fúngico Escovopsis y las actinobacterias que lo combaten— podría conducir al desarrollo de nuevos antimicrobianos y pesticidas. Un grupo de científicos publicó los resultados de su revisión de 42 estudios en la revista Annals of the Entomological Society of America.
Las hormigas Attini albergan actinobacterias tanto en las colonias de hongos que cultivan como en las biopelículas de sus exoesqueletos. Estas actinobacterias constituyen la primera línea de defensa contra Escovopsis y otros patógenos, como Fusarium y Syncephalastrum , patógenos conocidos.
Se ha demostrado que las moléculas producidas por actinobacterias combaten patógenos multirresistentes como Enterococcus , Staphylococcus aureus , Klebsiella , Acinobacter baumannii , Pseudomonas aeruginosa y Enterobacter . Algunas moléculas incluso han demostrado una prometedora capacidad para inducir la muerte de células cancerosas en el laboratorio.
La relación entre estas hormigas y las actinobacterias es estrecha y compleja. Las bacterias pueden producir metabolitos con actividad antimicrobiana, y se han desarrollado criptas especializadas en el cuerpo de las hormigas para facilitar el establecimiento y la proliferación de colonias bacterianas. Además, la evidencia sugiere que las actinobacterias simbióticas más comunes son más agresivas contra la bacteria parásita Escovopsis que las cepas de vida libre de estas bacterias. Esto podría indicar que los mecanismos de selección de cepas son más eficaces contra los parásitos entre estas bacterias que habitan en las hormigas.
«La reconocida diversidad de biomoléculas sintetizadas por los microsimbiontes de las hormigas cultivadoras de hongos resalta el enorme potencial de la microbiota de estos insectos como un valioso recurso biotecnológico para combatir enfermedades tanto en entornos agrícolas como clínicos», enfatizan los investigadores, enumerando algunas de las moléculas:
- Las gerumicinas sintetizadas por Pseudonocardia presentan actividad antifúngica contra Escovopsis incluso a bajas concentraciones. La diversificación genética y la recombinación observadas en las germumicinas impiden que los patógenos desarrollen resistencia a la misma molécula antimicrobiana.
- La selvamicina es un fármaco antimicótico similar a los productos comerciales existentes, pero tiene una estructura de carbohidrato única que lo hace más soluble en agua, lo que puede mejorar su mecanismo de acción contra los hongos.
- Las antimicinas, que se encuentran comúnmente en las actinobacterias, tienen una estructura muy diversa y pueden actuar bloqueando el transporte de electrones mitocondriales y deteniendo así el metabolismo de las células fúngicas.
En la agricultura, las hormigas cultivadoras de hongos (Atta y Acromyrmex) pueden destruir grandes volúmenes de material vegetal, lo que las convierte en plagas agrícolas graves. Sin embargo, este estudio demuestra que un análisis más detallado revela cómo los enemigos pueden convertirse en aliados.
Se están realizando estudios adicionales sobre la diversidad microbiana simbiótica de las hormigas cultivadoras de hongos en un nuevo contexto. «La investigación actual debe emplear un enfoque holístico, considerando a las hormigas como un holobionte (una combinación de un huésped y otras especies), lo cual es esencial para el éxito de la aplicación biotecnológica de los microorganismos asociados a Attini y sus metabolitos secundarios», concluyen los investigadores.
Fuente: Anales de la Sociedad Entomológica de América.
La foto muestra un jardín fúngico de hormigas Atta. Esta foto fue tomada por Eduardo A. Esquivel Ríos (Eduardo27) y publicada en Mushroom Observer , un sitio de imágenes micológicas. ID de imagen: 214876 .
