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Modulation of juvenile hormone signaling by receptor phosphorylation

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De plagas a polinizadores: una gestión sostenible y segura de la población gracias a las hormonas de insectos

La disminución en la población de abejas —así como la resistencia de los mosquitos a los insecticidas tradicionales— genera condena y pánico entre la opinión pública. Un proyecto de investigación de la Unión Europea ha analizado el efecto de las hormonas de insectos para mejorar su control.

Investigación fundamental

Los problemas relacionados con los insectos han empezado a protagonizar los informativos y los entomólogos se están alarmando. Según la revista «Biological Conservation», el mundo de los insectos avanza a grandes pasos hacia la extinción, lo que supondría un «colapso catastrófico de los ecosistemas naturales». Los insecticidas selectivos con hormonas juveniles (HJ) solo matan a los bichos malos «El principal objetivo de nuestra propuesta era aportar más información sobre la acción de las HJ, uno de los principales reguladores del desarrollo y la reproducción de los insectos y artrópodos relacionados», explica la doctora Lenka Bittova, investigadora principal del proyecto JHSIGNAL, financiado con el programa Marie Curie. Algunas de las especies cuya regulación depende de las HJ son los polinizadores beneficiosos, las plagas agrícolas o los vectores de enfermedades. «Por lo tanto, es esencial que comprendamos mejor la señalización de las HJ antes de poder mejorar los insecticidas actuales basados en estas hormonas, que hoy en día son incapaces de acabar con las plagas sin dañar también a las especies beneficiosas», añade la doctora Bittova. Señalización de HJ a nivel molecular La doctora Bittova, orgullosa del trabajo realizado, comenta: «Hemos obtenido buenos resultados tras estos dos años de esfuerzo en el proyecto y hemos logrado realizar un estudio para entender mejor la mecánica de la señalización de las HJ». Un artículo de colaboración con el Instituto de Química Orgánica y Bioquímica de Praga especifica las principales características moleculares de un ligando-receptor de HJ eficaz. Junto con la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) en Australia —donde el coordinador del proyecto, Marek Jindra, trabajó como parte de una beca MSCA de salida a terceros países—, el proyecto JHSIGNAL ha logrado confirmar la importancia de la fosforilación del receptor de HJ para su funcionamiento, tanto en sentido bioquímico como en insectos vivos. «Al aprovechar el grado de detección de los datos de espectrometría de masas, hemos descubierto mutaciones en receptores HJ que provocan una deficiencia en la localización nuclear adecuada. Además, las moscas con un sitio de fosforilación mutado en el receptor HJ muestran graves defectos en su desarrollo, como unos órganos genitales rotados en el caso de los machos o una reducción en la fertilidad», concluye la doctora Bittova. Un plan de estudio alternativo para los insectos que dañan los alimentos El escarabajo rojo de la harina, «Tribolium castaneum», es una auténtica plaga para los que trabajan con cereales y productos relacionados, desde las pastelerías hasta los propietarios de silos. El plan de investigación original de JHSIGNAL consistía en analizar las líneas celulares de este escarabajo en las que el doctor Jindra había logrado identificar un receptor HJ. Sin embargo, algunos problemas técnicos obligaron al equipo a centrarse en la mosca de la fruta o «Drosophila melanogaster», un insecto modelo con unas herramientas genéticas extraordinarias y cuyos parientes constituyen una seria amenaza para los cultivos de fruta. El objetivo: insecticidas más seguros y selectivos Los resultados han servido de incentivo para realizar experimentos adicionales con el fin de mejorar aún más la caracterización de estos prometedores receptores mutantes de las HJ. El doctor Jindra comparte sus expectativas: «Esperamos poder publicar todo el proceso en una de las revistas más prestigiosas a finales de año». En colaboración con una de las principales instituciones científicas de la República Checa y con las instalaciones estatales CZ-OPENSCREEN en Praga, financiada con fondos europeos, el equipo acaba de entregar una propuesta para continuar con la investigación. Su objetivo es descubrir algunos componentes genéticos desconocidos y nuevos reguladores químicos en la señalización de las HJ, empleando para ello un cribado de alto rendimiento sobre las bibliotecas existentes de pequeñas moléculas. Todos estos resultados tan prometedores ya han empezado a mostrar algunos aspectos nuevos e importantes sobre el mecanismo de señalización en las HJ. Sin lugar a dudas, esto contribuirá a mejorar la comprensión del papel regulador de las modificaciones postraslacionales en el desarrollo de los insectos.

Palabras clave

JHSIGNAL, insecto, receptor HJ, insecticida, señalización, plaga, señalización HJ, polinizadores, hormona juvenil

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