En años recientes, los casos de dengue han aumentado, de manera alarmante, en casi todo el país. Para contribuir al combate de Aedes aegypti, mosquito transmisor de esta enfermedad, un grupo de investigación del Instituto de Biotecnología, campus Morelos, dirigido por Alejandra Bravo y Mario Soberón, aprovechó la bacteria Bacillus thuringiensis subsp. israelensis (BTI) para desarrollar un producto biotecnológico muy efectivo contra las larvas de dicho insecto.

B. thuringiensis es una extensa familia de bacterias que se caracterizan por producir proteínas muy tóxicas para distintos insectos; dentro de ella se encuentra la BTI, especializada en matar mosquitos como A. aegypti y Anopheles spp.

BTI fue aislada por primera vez en Israel hacia 1985. Ahora se le encuentra en todo el mundo. En México se han hecho aislados naturales de bacterias muy semejantes a ella y de otras diferentes que también matan mosquitos.

BTI produce cuatro proteínas (Cyt1A, Cry4A, Cry4B y Cry11A) con acciones diferentes pero que al trabajar simultáneamente incrementan muchísimo su efecto. No daña a ninguna otra clase de insecto y es absolutamente inofensiva para cualquier otro organismo o ser vivo (mamífero, ave, reptil...).

“En 1990 empecé a trabajar con esta bacteria. En ese momento había muy pocos ejemplares conocidos, y mi primera propuesta como investigadora fue hacer una colección en México. Así, mis colaboradores y yo mandamos a estudiantes a recolectar muestras de suelos por todo el país. Sólo nos faltó reunir muestras de la península de Yucatán. En el laboratorio nos dedicamos a obtener bacterias de las muestras de suelos y a purificarlas. En un principio teníamos 8 mil bacterias, por lo que fue necesario hacer una selección. Al final nos quedamos con una colección de 600. Los resultados los publicamos en 1994 [Bravo et al. Appl. Environm. Microbiol 64: 4965-4972]”, dice Bravo.

El siguiente paso fue caracterizar estas bacterias. Entonces, los investigadores universitarios hallaron algunas de las proteínas específicas que matan mosquitos, pertenecientes a las familias de proteínas Cyt y Cry (hasta el día de hoy se han reportado más de doscientas proteínas Cry en todo el mundo).

Proteínas Cyt y Cry

Lo que les interesaba a los científicos era, por un lado, estudiar el mecanismo de acción de la proteína Cry para manipularla, mejorarla y utilizarla, ver exactamente qué hacía para matar a A. aegypti, con cuál otra proteína establecía contacto y por qué era tan específica contra ese mosquito; y, por el otro, identificar sus receptores en dicho insecto.

“Tiempo después descubrimos que la proteína Cyt se integra en la membrana del intestino del mosquito y sirve como ancla de la Cry, la cual hace un agujero muy grande en esa membrana, por donde entra un flujo de iones y agua. De esa manera, el intestino del mosquito revienta”, explica la investigadora.

En cuanto la toxina Cyt es ingerida por A. aegypti, se incorpora a la membrana de su intestino y desde ahí atrae a la Cry, es decir, le sirve como su receptor. Así, aunque el mosquito no tenga un receptor de la proteína Cry, BTI produce uno.

En forma de esferas

Es común ver, en la superficie del agua de una pila, larvas de A. aegypti que se retuercen, pero también hay larvas bajo el agua, que con una especie de cepillos que tienen en la boca raspan las paredes de la pila para obtener su alimento (antes de comerlo, lo filtran).

Por ello, los investigadores universitarios diseñaron una formulación de su larvicida con BTI en forma de esferas sólidas del tamaño de unas perlitas.

Si se hace una formulación líquida que se diluya en el agua de una pila, la concentración del larvicida será menor a medida que aquélla sea consumida y renovada. Lo mismo pasa con una formulación en polvo. Estas esferas cumplen con todos los requisitos de la Secretaría de Salud: aguantan el recambio de agua, duran más de un mes con 100% de efectividad, no enturbian el agua, no se diluyen ni dejan residuos, no son tóxicas para los seres humanos ni para otros seres vivos, y, además, flotan.

“Hicimos pruebas de laboratorio con ellas en recipientes con 100 mililitros y 10 litros de agua, y en un tanque como de un metro de altura con 50 litros de agua. Funcionaron muy bien”, informa la investigadora universitaria.

Pruebas de campo

Bravo y sus colaboradores acaban de obtener un financiamiento del Conacyt para realizar varias pruebas de campo con su larvicida.

“Vamos a hacer una prueba que requiere mucha infraestructura y material (proponemos utilizar varias cepas de B. thuringiensis que presentan distintas proteínas insecticidas contra mosquitos). En el Instituto de Biotecnología de la UNAM tenemos una planta piloto que nos va a ser muy útil para producirlo. Y debemos conseguir suficiente personal para que visite los lugares donde la gente convive con A. aegypti, se entreviste con ella en sus casas y aplique nuestro larvicida en sus pilas de agua”, comenta la investigadora.

Habrá un grupo control de mosquitos A. aegypti al que nada se le aplicará, otro al que se le aplicará el larvicida con BTI y otro al que se le aplicará insecticida químico.

El objetivo es ofrecer el larvicida con BTI como una opción totalmente segura porque, a diferencia de los insecticidas químicos, no es tóxico ni contaminante y su vida media en el ambiente es muy corta, pues está compuesto por proteínas, las cuales son biodegradables.

“Otra ventaja es que las pequeñas esferas sólidas que lo contienen se pueden poner también en lugares o recipientes pequeños en los que se estanca el agua, como huecos de árboles, llantas, floreros, macetas...”, señala Bravo.

Cabe destacar que A. aegypti pasa por todos los estadios larvarios y se convierte en adulto en apenas una semana.

“No obstante, nuestro larvicida es efectivo contra todos los estadios larvarios, incluso el último, el número cuatro”, apunta la investigadora.

Una vez que un ejemplar adulto de A. aegypti emerge, puede vivir hasta dos meses y, por consiguiente, desatar una epidemia de dengue, porque durante ese lapso se alimentará de sangre.

O sea, si ese mosquito pica a una persona enferma, entonces todas las demás personas que reciban una picadura de él serán contagiadas con el virus del dengue. De ahí la importancia de controlar las poblaciones de larvas de A. aegypti.

“No se cuenta con una vacuna para prevenir el dengue, ni con una medicina específica para curarlo, ni con un antiviral para combatir los cuatro serotipos del virus que lo causan. Lo único que se puede hacer es controlar la reproducción de A. aegypti. Si no hay mosquitos, no hay dengue”, finaliza Bravo.

(Leonardo Huerta Mendoza).