UNIVERSITAT DE VALENCIA

Un equipo de investigación de la Universitat de València, junto a grupos de México y de los Países Bajos, y otro grupo de la Universidad de Navarra, ha encontrado evidencias de una interacción entre virus hasta ahora desconocida. Un tipo de virus (iflavirus) parasita a otro (baculovirus), utilizando sus partículas como medio de transporte y actuando por lo tanto como un autoestopista. El trabajo, de aplicación en control de plagas y ecología, se ha publicado en la revista ‘PeerJ’ este mes de marzo.

La relevancia del descubrimiento apunta a que esta interacción puede ser una herramienta eficaz para mejorar la supervivencia de determinados microorganismos virales en el ambiente y provocar la infección de nuevos huéspedes. La prevalencia de este tipo de asociación en la naturaleza es desconocida aunque importantes parásitos de insectos sufren infecciones de baculovirus y probablemente de iflavirus, incluyendo muchos gusanos, y plagas de cultivos y bosques. La asociación entre el iflavirus y el baculovirus también puede influir en la relación entre poblaciones naturales de ‘Lepidoptera’ (mariposas y polillas).

Según apunta Salvador Herrero, profesor de Genética de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universitat de València y coordinador del estudio, “la eficacia de baculovirus, el cual actualmente es empleado en el control biológico de plagas agrícolas, se puede ver influenciada por la presencia de este virus parasítico, y al mismo tiempo también puede ser relevante para la dinámica y ecología de estos virus y sus insectos hospedadores en la naturaleza”. Además, la investigación apunta que este tipo de interacción también se puede dar con otras combinaciones de virus, los cuales podrían infectar a otros organismos.

El equipo valenciano está formado por Salvador Herrero y Agata K. Jakubowska, investigadora del Departamento de Genética de la Universitat y de la Estructura de Investigación Interdisciplinar en Biotecnología y Biomedicina (ERI-Biotecmed). En el trabajo indican que este virus parasitario de ARN o ácido ribonucleico (sustancia presente en varias células y que es el único material genético de ciertos virus) puede completar su ciclo de manera autónoma, pero en determinadas circunstancias, como por ejemplo la infección de un huésped por otro virus (por ejemplo un insecto), un virus puede parasitar a otros y aprovecharse de su cubierta proteica.

Partiendo del hecho que la transmisión parasitaria y la prevalencia de la infección definen el éxito reproductivo de los virus y que este tipo de interacción puede ocurrir también con otras combinaciones de virus, las ventajas de esta unión a uno de los virus son amplias, tal y como se explica al trabajo publicado, Iflavirus increases its infectivity and physical stability in association with Baculovirus (“El Iflavirus incrementa su infectivitat y su estabilidad física asociado con el Baculovirus”).

Los virus que parasitan a otros (iflavirus) infectan insectos. Comprenden un genoma de ácido nucleico y una cubierta proteica. Estas partículas, de no más de 25 nanometros, se ha observado que se asocian físicamente con las partículas de virus de insectos grandes con ADN (ácido nucleico, con las instrucciones genéticas del organismo), denominados baculovirus. Las partículas de estos están cubiertas por una estructura de proteínas de espesor, formando lo que se conoce como cuerpo de oclusión, y que permite a los microorganismos sobrevivir en un estado infeccioso por largos periodos de tiempos.

Los baculovirus normalmente infectan orugas que comen follaje contaminado con sus cuerpos de oclusión, y las matan, a la vez que liberan de su cadáver millones de nuevos virus. Lo hacen desde el intestino de la oruga, donde fácilmente establecen una infección que se transmite con los virus por el mecanismo de padres a hijos. Este hecho se produce porque los dos tipos de virus, comunes en insectos, difieren en sus estrategias de transmisión. Así, los baculovirus a menudo matan sus anfitriones y liberan cuerpos de oclusión para la transmisión (horizontal), mientras que los iflavirus no matan a los anfitriones y se reproducen principalmente en la transmisión vertical (padres a hijos).

Protección de los factores ambientales

Se podría resumir en que los iflavirus infectan insectos y se transmiten de padres a hijos, mientras que los baculovirus -cubiertos por un cuerpo de oclusión y que se transmiten horizontalmente- matan a sus huéspedes (insectos). En huéspedes infectados con los dos tipos de virus, los iflavirus se convierten en autoestopistas del cuerpo de oclusión de los baculovirus para conseguir la transmisión horizontal. Además, este cuerpo de oclusión protege a los iflavirus de los factores ambientales como por ejemplo la radiación solar y facilita el equilibrio viral ambiental.

Inicio de la investigación

La investigación se inició observando que cuando el insecto se infectaba con el virus parasitado, mostraba grandes niveles de infección con el virus parasítico. Al analizar el inóculo inicial de baculovirus se observó que también estaba presente el virus parasítico (iflavirus). A continuación, se llevaron a cabo una serie de experimentos para confirmar dicha asociación. Por un lado se observó con técnicas de microscopia la presencia de una serie de partículas en el interior del virus parasitado que coincidían en tamaño con las del virus parasitado (figura adjunta).

A la vez, se confirmó que cuando el virus parasítico estaba asociado al parasitado, el primero era mucho más resistente a la temperatura y la luz ultravioleta y por lo tanto aumentaba su persistencia en campo (y por lo tanto, sus oportunidades para producir nuevas infecciones). También se observó que la interacción aumentaba la capacidad de infección del virus parasítico y disminuía la del parasitado.

Mecanismos moleculares que regulan la relación entre insectos

Esta investigación se ha desarrollado por el grupo de Control Biotecnológico de Plagas de la ERI-Biotecmed de la Universitat de València. El estudio que dirige Salvador Herrero se centra en el estudio de los mecanismos moleculares que regulan la interacción entre insectos y sus patógenos virales y bacterianos para mejorar su uso para un control racional de las plagas agrícolas.

Como investigador, Salvador Herrero ha desarrollado su carrera en prestigiosos laboratorios en los Países Bajos, Australia e Israel y ha participante en numerosos proyectos tanto nacionales como internacionales, relacionados con el uso de patógenos de insectos en el control de plagas.

Artículo:

Iflavirus increases its infectivity and physical stability in association with baculovirus. Agata K. Jakubowska, Rosa Murillo, Arkaitz Carballo, Trevor Williams, Jan W. van Lent, Primitivo Caballero and Salvador Herrero. PeerJ 4:e1687; DOI 10.7717/peerj.1687