El cicadélido (Pentastiridius leporinus) era originalmente un especialista, limitado exclusivamente al carrizo como fuente de alimento. Sin embargo, en pocos años se convirtió en una plaga peligrosa que ataca no solo al carrizo, sino también a la remolacha azucarera, la patata, la zanahoria y la cebolla.
por Angela Overmeyer, Sociedad Max Planck
Aunque el insecto en sí mismo causa solo daños menores a las plantas, transmite bacterias dañinas que causan enfermedades vegetales y provocan pérdidas masivas de cosechas, especialmente en la producción de remolacha azucarera y patata. Dos patógenos bacterianos son responsables de esto: uno causa el SBR (síndrome de bajos niveles de azúcar) y el otro causa el stolbur.
Una plaga que vive en simbiosis con siete bacterias diferentes.
Investigadores del Instituto Max Planck de Ecología Química de Jena y del Instituto Fraunhofer de Biología Molecular y Ecología Aplicada de Giessen investigaron la rápida propagación de este insecto y el posible papel de su flora microbiana en el proceso. Utilizaron métodos de secuenciación de vanguardia e hibridación in situ con fluorescencia para identificar la comunidad microbiana y determinar su ubicación en el cuerpo del insecto. La investigación se publicó en la revista mBio .
Demostramos que el saltahojas alberga al menos siete especies de bacterias. El saltahojas parece depender completamente de tres de estas especies. Estos simbiontes habitan órganos específicos y se transmiten de generación en generación junto con los huevos. Las bacterias contribuyen a la nutrición del saltahojas mediante la producción de aminoácidos y vitaminas esenciales.
«Otras dos bacterias causan enfermedades vegetales como el SBR y el stolbur. Estos patógenos se transmiten de las cicadélidas a las plantas hospedantes, lo que contribuye en gran medida a sus efectos nocivos. La importancia de las dos bacterias restantes aún no está clara», afirma el autor principal, Heiko Vogel, al resumir los hallazgos más importantes. Vogel dirige el grupo de proyecto de Adaptación e Inmunidad de Plantas Hospederas en el Departamento de Simbiosis de Insectos.
El papel de las bacterias en la biología de los saltahojas
Las dos bacterias fitopatógenas son Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus, causante de la enfermedad de Stolbur, y Candidatus Phytoplasma solani, causante de la enfermedad de Stolbur. El equipo de investigación encontró otras cinco especies bacterianas en diversos órganos del saltahojas de la caña.
Los géneros Purcelliella, Karelsulcia y Vidania son mutualistas que permiten una dieta basada en la savia de las plantas. Estos géneros compensan las deficiencias nutricionales aportando aminoácidos esenciales y vitaminas del complejo B, o contribuyendo a la biosíntesis de estas sustancias. La importancia de los géneros Rickettsia y Wolbachia para el insecto huésped sigue siendo especulativa.
«Nos sorprendió especialmente la complejidad de los diferentes microbios, así como el hecho de que las bacterias Rickettsia se pueden encontrar en los núcleos celulares de muchos tejidos de cicadélidos», dice Martin Kaltenpoth, jefe del Departamento de Simbiosis de Insectos del Instituto Max Planck.
Direcciones futuras para el control de plagas
Aún se desconoce cómo la cigarra de la caña se adapta a los diversos mecanismos de defensa de sus plantas hospedantes. Sin embargo, tanto las bacterias que causan enfermedades vegetales como los simbiontes podrían desempeñar un papel en este caso.
Los resultados del estudio sirven como punto de partida para desarrollar estrategias específicas para manipular las bacterias simbiontes de la cicadélida. Un enfoque consiste en inhibir la producción de proteínas salivales específicas en las cicadélidas mediante interferencia de ARN. Para lograrlo, se inyecta ARN bicatenario (ARNdc) contra el gen diana.
«En Giessen estamos desarrollando actualmente pulverizaciones basadas en dsRNA para el control respetuoso con el medio ambiente y selectivo de las cicadélidos y otras plagas», afirma Andreas Vilcinskas, del Instituto Fraunhofer de Biología Molecular y Ecología Aplicada.
Se planean estudios adicionales para comprender mejor el papel de los microbios asociados con la cicadélida y sus interacciones. Estos estudios deberían revelar nuevos enfoques para combatir esta devastadora plaga agrícola.
Más información: Heiko Vogel et al., Una comunidad simbiótica multipareja habita la plaga emergente de insectos Pentastiridius leporinus, mBio (2025). DOI: 10.1128/mbio.03103-25
