Observaciones sobre los mecanismos de defensa de los...

Acta zoológica li l loana 58 (1): 17–43, 2014 17

Medina Pereyra, Pilar; Francisco M. FernándezInstituto de Fisiología Animal, Fundación Miguel Lillo, Miguel Lillo 251, (4000) San Miguel de Tucumán,Argentina. [email protected]

Recibido: 27/09/13 – Aceptado: 19/04/14

Resumen — Los insectos constituyen un grupo muy diversificado cuya subsistencia yéxito en una gran variedad de nichos ecológicos involucra un eficiente sistema de defensa. Eneste trabajo se pretende brindar una sinopsis de la información general existente sobre losmecanismos de defensa de los insectos haciendo especial énfasis en los componentes celu-lares y humorales de la respuesta inmune. El primero se refiere a las respuestas inmunesmediadas por los hemocitos: fagocitosis, nodulación y encapsulación. Por su parte, la defensahumoral incluye la producción de péptidos antimicrobianos y las complejas cascadas enzimá-ticas que regulan la coagulación de la hemolinfa y la melanización. Asimismo, se incluyeinformación sobre mecanismos de inmunidad adaptativa. Si bien la investigación en el campode los mecanismos de defensa de los insectos es extensa, dada la gran variabilidadintraespecífica e interespecífica que éstos presentan, queda mucho por conocer. Ampliar losestudios sobre las distintas facetas que aún permanecen desconocidas reviste interés y apli-cabilidad en estrategias de manejo de plagas como así también en lo concerniente a losinsectos vectores de enfermedades para el hombre y animales de interés comercial. Palabras clave: Insectos, mecanismos de defensa, inmunidad.

Abstract — ‘Comments on insect defense mechanisms’. Insects constitute a very diver-se group whose survival and success in a great variety of ecological niches involves an effi-cient defense system. This paper aims to provide an overview of existing general informationon defense mechanisms of insects with special emphasis on cellular and humoral componentsof innate immunity. The first is concerned with mediated immune responses by hemocytes:phagocytosis, nodulation and encapsulation. As for humoral defense, it includes production ofantimicrobial peptides and the complex enzyme cascades which regulate coagulation of thehemolymph and melanization. Moreover, information on mechanisms of adaptive immunity isincluded. While research in the field of defense mechanisms of insects is extensive, given theintraspecific and interspecific variability they present, much remains unknown. To increasestudies on the various aspects that still remain unknown is of interest and applicability inpest management strategies as well as with respect to insect vectors of diseases in humansand in animals of commercial interest. Keywords: Insects, defense mechanisms, immunity.

INTRODUCCIÓN

Los mecanismos de defensa de los anima-les contra organismos y sustancias patógenasconstituyen una disciplina fascinante, suma-mente amplia y compleja, ya que abarca unagran diversidad en lo que respecta a estructu-ras orgánicas, histológicas, citológicas, mole-culares y a modalidades funcionales.

Los vertebrados poseen dos maneras dis-tintas, pero no independientes, de llevar acabo la defensa contra organismos patóge-

nos: la inmunidad innata y la adaptativa.En los invertebrados la respuesta frente aestas noxas corresponde a la inmunidad in-nata, a la que también se denomina inespe-cífica, término que evitaremos por razonesque más adelante se exponen.

La inmunidad innata de los invertebra-dos está a cargo de un conjunto de funcionesque corresponden a dos categorías generales.En primer lugar, están las que son bastanteinvariables en su expresión y dependen de laactividad de enzimas, receptores de antíge-nos, actividades citolíticas y mecanismos deactivación que son constitutivos y dependen

Observaciones sobre los mecanismos de defensade los insectos

C O M E N T A R I O

P. Medina Pereyra & F. M. Fernández: Mecanismos de defensa de los insectos18

de genes que se expresan en forma continua,o que se activan en una manera única frentea la presencia o actividad de una noxa o ele-mento extraño. Como ejemplo podemosmencionar la actividad de las enzimas bac-teriolíticas o bacteriostáticas y la síntesis dela mayor parte de las proteínas antimicro-bianas. En segundo lugar, se encuentranaquellas funciones que tienen la característi-ca de mostrar un cierto grado de variabili-dad en su capacidad de responder al ataquemicrobiano, pero presentando la particulari-dad que esta elasticidad depende de unamecánica distinta a la conocida y propia dela inmunidad adaptativa de los vertebrados.A ellas denominaremos mecanismos de es-pecificidad variable. Como ejemplo mencio-naremos la defensa antiviral mediante elRNA interferente en los insectos (Vodovar ySaleh, 2012).

Los insectos constituyen el grupo másdiversificado de la naturaleza y ampliamen-te distribuido en una gran diversidad de há-bitats, ocupando prácticamente todo el pla-neta. En esa enorme variedad de nichos eco-lógicos se enfrentan a depredadores, endo-parásitos, ectoparásitos y numerosos micro-organismos patógenos. Una de las claves desu éxito, en este rico contexto ambiental,consistió en la habilidad para erigir una de-fensa eficiente y superar las amenazas a lavez que mantenían su rica y variadamenteespecializada biología.

El objetivo de este trabajo es ofrecer unasinopsis de la información general existente,dentro de la cual la mayor parte correspon-de a los mecanismos de defensa de los insec-tos holometábolos. Ello es debido a que lainformación de los últimos años se basamayormente en logros de la biología mole-cular que se han llevado sobre este grupo deinsectos. En el campo de las investigacionessobre hemimetábolos se debe mencionarque se está trabajando sobre ortópteros, he-mípteros en áfidos y sus simbiontes (Park yLee, 2012).

En forma amplia y atendiendo a la com-plejidad de los mecanismos de defensa de losinsectos se distinguen: el mecanismo inmuneepitelial que incluye las barreras físico-quími-

cas, y el mecanismo de la inmunidad sistémi-ca innata. Dentro de ambas hay funcionesconstitutivas y respuestas inmunes inducidas,a la vez que estrategias especiales de defensa.

En la primera, las barreras físico-quími-cas, membranas y cutículas que las integran,evitan el ingreso del 99,9 % de los microor-ganismos y otras noxas. En los mecanismosinmunes sistémicos, Hoffmann (1999) tieneen cuenta las funciones efectoras fisiológicasy entre ellas distingue los mecanismos inna-tos propiamente dichos y los de especificidadvariable. Entre los primeros se encuentran:a) fagocitosis de microorganismos por célu-las de la hemolinfa, b) cascadas proteolíticasdestinadas a localizar y limitar el sitio deataque: coagulación de la hemolinfa, mela-nización de las formas invasoras y su opso-nización, c) síntesis transitoria de péptidosantimicrobianos. Entre los de especificidadvariable se encuentra el mecanismo antiviraldel RNA interferente. Asimismo, en los meca-nismos inducidos hay que mencionar el me-canismo antiviral de la generación de laproteína vago que posee una manera de fun-cionar similar a la del interferón de los ver-tebrados según se mostrará más adelante.

Las estrategias especiales dan cuenta deuna serie, siempre creciente en la literatura,de sistemas muy diversos y especializadosque son utilizados por algunas especies ennichos ecológicos singulares o situacionesatípicas. Por ejemplo, las interacciones entreparásito y hospedador en el ataque por mi-crohimenópteros, avispas parasitoides, im-plican un complejo juego evolutivo de ata-ques y defensas en el cual un grupo grandede hospedadores logran evitar, o sortear, elataque y otros no lo consiguen. Algunos au-tores en el tema han denominado «carreraarmamentista» a esta situación evolutiva.

EL MECANISMO EPITELIAL Y LASBARRERAS FÍSICO-QUÍMICAS

Desde el punto de vista de la localizaciónde los mecanismos de defensa es necesariodistinguir entre el mecanismo sistémico poruna parte, que involucra a la hemolinfa y ala mayor parte de los tejidos, y por otra al


mecanismo de defensa propio de los epite-lios que poseen características particulares.Este mecanismo constituye la primera líneade defensa y mantiene factores que son cons-titutivos (péptidos y proteínas antimicrobia-nas), como así también es capaz de montaruna respuesta inducida por la presencia depatógenos.

Los mecanismos basados en las barrerasfisicoquímicas constituyen un campo en cre-ciente desarrollo cuya complejidad estructu-ral y funcional, si bien reconocida desdehace varias décadas, se ha intensificado conlas nuevas tecnologías de los estudios estruc-turales a nivel molecular y tisular. Externa-mente la defensa comienza con el integu-mento o exoesqueleto, cuya capa más exter-na, la cutícula, se invagina revistiendo alepitelio intestinal y al epitelio respiratorio delas tráqueas. La misma constituye no sola-mente una barrera mecánica debido a unode sus principales componentes, la quitina,sino que además, contiene proteasas, pepti-dasas antifúngicas e inhibidores de proteasasfúngicas en su parte más externa o epicutí-cula. Además, contiene ácidos grasos de ca-dena corta y lípidos de acción antifúngicaque inhiben la germinación de las esporas delos hongos. Entre las termitas se ha identifi-cado la enzima antifúngica beta-1,3-gluca-nasa (Hamilton et al., 2011). Es interesanteque durante las mudas, en las cuales se des-prende esta barrera y se empieza a sintetizaruna nueva, el organismo lleva a cabo unaumento de la síntesis de péptidos antibacte-rianos circulantes. En Drosophila melano-gaster Meigen (1830), este aumento está cla-ramente influenciado por la hormona bursi-cón, que determina la síntesis de los elemen-tos integrantes de la cutícula del insecto (Anet al., 2012). Es significativo el hecho quelas sustancias antimicrobianas se encuentrantambién en la epidermis, las tráqueas y elintestino de esta especie (Davis y Engstron,2012). Entre las abejas del género Apis yotros himenópteros se ha observado que eldenominado veneno de estas especies se en-cuentra también en la cutícula representandouna forma de inmunidad social (Baracchi etal., 2011; 2012).

Otra barrera de protección es la mem-brana peritrófica, también denominada ma-triz peritrófica, que recubre la porción me-dia del intestino de los insectos. Esta barrerase comporta como una membrana selectiva-mente permeable a nutrientes y enzimas, yuna de sus funciones principales es la de pro-veer protección contra microorganismos.Esta necesidad se explica en razón del con-tacto permanente con una gran variedad debacterias, a las cuales, de otra forma, eltracto digestivo sería muy vulnerable. Existeuna gran dependencia del insecto respecto alas actividades antimicrobianas presentes ensu intestino. Debido a ello, parte de las es-trategias que han desarrollado en la evolu-ción algunos organismos contra los insectosfitófagos, predadores o micropredadores,aprovechan la debilidad del insecto resultan-te de una labilidad provocada por el orga-nismo atacado por éste. Por ejemplo, se haobservado que entre las plantas atacadas porlarvas de algunos lepidópteros, el maíz tieneresistencia natural que es debida a la presen-cia de una proteasa de bajo peso molecular(Pechan et al., 2002). Esta proteasa debilitala membrana peritrófica del insecto parási-to, circunstancia que es aprovechada por losmicrobios para destruir o disminuir la viabi-lidad del insecto. Otros ejemplos similares seencuentran en los mecanismos de ataque devirus que producen una metaloproteasa, laenhancina que degrada las mucinas intesti-nales en lepidópteros, debilitando la matrizperitrófica y aumentando la virulencia(Wang y Granados, citados por Hegedus etal., 2009).

Un aspecto importante de la inmunidadde los epitelios está constituido por el descu-brimiento de un mecanismo novedoso aso-ciado a esta primera línea de defensa. Setrata de la actividad en estos tejidos de la N-β-alanoildopamina (NBAD) sintetasa. Estaenzima no solamente interviene en la síntesisde NBAD, sustancia que constituye un neuro-transmisor central, sino que también es pre-cursora en los mecanismos de melanizacióny esclerotización (Nappi y Christensen,2005; Schachter et al. 2007; Pérez et al.,2010), los cuales están claramente vincula-


dos a la protección inmune de los epitelios.Asimismo, Lemaitre y Hoffmann (2007) ci-tando a Ritsick et al.(2004) y Ha et al.,(2005) señalan que en las células epitelialesdel intestino de Drosophila se generan, comorespuesta a infecciones bacterianas, especiesreactivas del oxígeno (ROS) por acción delas proteínas Duox, insertas en la cara lumi-nal de la membrana celular. Estas moléculasson muy activas, sobre todo por su transfor-mación en HClO, altamente bactericida. Elexceso de peróxido de hidrógeno (una de lasprincipales ROS) es degradado por una cata-lasa inmunoactivada (IRC) que ejerce unpapel regulador antioxidante.

Otra forma de la respuesta inmune localque poseen los epitelios se manifiesta en lasíntesis de péptidos antimicrobianos (PAMs)en la epidermis, el tracto respiratorio, el sis-tema reproductivo y el tracto digestivo. Allílas células epiteliales sintetizan, a través dela vía inducible Imd, péptidos (attacina, dip-tericina) que son secretados, en el caso delsistema digestivo, a la luz intestinal. En al-gunos casos, como la drosomicina en lasglándulas salivales y en la espermateca, es-tos péptidos son producidos en forma consti-tutiva. Como se verá luego, numerososPAMs son producidos a partir de un ataquemicrobiano. En todos los casos de respuestainmune local, la vía de respuesta inducible seejerce a través de Imd y no del sistema Toll(Lemaitre y Hoffmann, 2007).

SISTEMAS DE LA INMUNIDADINNATA SISTÉMICA

Si los microorganismos logran traspasarestas primeras barreras de protección se ac-tivan o ponen de manifiesto funciones de unsegundo sistema de mecanismos de defensa,más complejos que las anteriores, que es elsistema inmune sistémico. Este consiste enla presencia o formación de sustancias anti-microbianas, principalmente péptidos, perotambién enzimas bacteriolíticas. Formandoparte de este sistema, o asociados a él, seencuentran además de la síntesis de péptidosantimicrobianos, dos mecanismos que pue-den ser descriptos en forma separada: 1) el

sistema de la profenoloxidasa que lleva acabo sus efectos a través de la melanizacióny consecuente inactivación de los agentesagresores; y 2) el mecanismo de la coagula-ción de la hemolinfa que produce la inmovi-lización de los elementos nocivos en la zonade invasión o ataque. Cabe aclarar que estosdos mecanismos también operan en la inmu-nidad epitelial. A estos dos sistemas de de-fensa nos referiremos más adelante. Asimis-mo se destaca la actividad celular antimi-crobiana que tiene varias manifestacionesque se mencionarán, de las cuales la fagoci-tosis es la primera en la línea de defensa.

Una vez que el microbio invade el interiordel organismo se originan una serie de reac-ciones. Estas constituyen un eficiente y com-plejo mecanismo contra patógenos y parási-tos, que es innato en los insectos, siendo ho-mólogo al sistema de la inmunidad innatade los vertebrados.

Por lo que se sabe, gran parte de estosmecanismos son constitutivos, aunque nume-rosos son inducidos por la invasión del pató-geno, y los genes que dirigen la síntesis depéptidos y proteínas que integran estos meca-nismos se encuentran en el genoma. Es nece-sario destacar esto por el hecho que, en elcaso de la inmunidad adaptativa de los ver-tebrados, cuya base funcional la constituyenlos anticuerpos y los receptores específicosde antígenos presentes en algunas célulasinmunocompetentes, no todas las estructurasproteicas representan la expresión génica dela línea germinal del genoma. De hecho ladiversidad de los anticuerpos se genera so-máticamente a través de un proceso que selleva a cabo en los linfocitos B que incluyemecanismos tales como hipermutación so-mática y recombinación. A partir de estosprocesos se generan decenas de miles de es-pecificidades distintas de anticuerpos, núme-ro que excede en mucho la cantidad de ge-nes contenida en el genoma de los mamífe-ros.

En el caso de la inmunidad innata, la re-acción contra el agresor no tiene memoriaen el sentido que le es reconocida a la me-moria de la respuesta inmune de los verte-brados, en la cual un segundo ataque por el


mismo agresor despierta una defensa másintensa y más específica. No obstante, en losinsectos se han detectado procesos en loscuales una segunda agresión de la mismanaturaleza produce una respuesta de mayorintensidad, como son los casos de la síntesisde péptidos antimicrobianos o enzimas bac-teriolíticas (por ejemplo, lisozima). Otracaracterística consiste en que gran parte delas respuestas de la inmunidad innata se de-sarrollan o activan en segundos o en pocosminutos, como es el caso de la coagulacióny la melanización; o casi instantáneamentecomo el caso de la lisozima y de otras enzi-mas bacteriolíticas. Ello ocurre dentro de uncorto período puesto que los elementos res-ponsables de estas respuestas ya se encuen-tran en los tejidos o la hemolinfa del ani-mal. No obstante, algunas de las respuestasque incluyen la síntesis de nuevas proteínaspueden ser inducidas, y en estos casos la re-acción se desarrolla en algunas horas. Lapuesta en funcionamiento consiste en unaserie de pasos que se inician en el reconoci-miento del elemento extraño mediante pro-teínas extracelulares especiales. El procesotermina su fase preparatoria en la síntesis demacromoléculas y culmina con la destruc-ción del microorganismo o el aislamiento delelemento extraño.

Aunque a veces es difícil distinguir en lapráctica, la mayor parte de estos sistemastienen dos componentes: el humoral y el ce-lular. El componente humoral comprende lamayoría de las fases, sobre todo las finales,de las reacciones de melanización, coagula-ción de la hemolinfa y de presencia y activi-dad de péptidos antimicrobianos.

La epidermis constituye la primera líneade defensa y sintetiza péptidos antimicrobia-nos tanto en forma constitutiva, como enforma inducida por el patógeno. El compo-nente celular está basado en la actividad dedistintas células de la hemolinfa que inter-vienen en reacciones de fagocitosis, nodula-ción y encapsulación. Merece una menciónla actividad de los genes comprometidos enla respuesta inmune en los insectos.

Los genes del lepidóptero Bombyx moriLinnaeus (1758) han sido analizados por Liu

et al. (2009), mediante micro arreglo de oli-gonucleótidos de RNA, en caso de infecciónmicrobiana, descubriendo que de unos23.000 genes analizados, 465 muestrancambios en la expresión de RNA, 306 fueroninducidos y 159 fueron reprimidos. La res-puesta inmune correspondía a la provocadapor la introducción de bacterias Gram(+),bacterias Gram(-) o por hongos. Muchos deestos genes fueron específicamente atribuidosa funciones de defensa: reconocimiento, se-ñalización, melanización, coagulación, ysíntesis de proteínas antimicrobianas. Tam-bién en las abejas solitarias ha sido estudia-do el conjunto de genes de la respuesta in-mune (Xu y James, 2009), llegando a con-clusiones similares.

Existe una marcada variabilidad y ubicui-dad entre especies de insectos en lo referentea las proteínas involucradas en la respuestainmune (Schmidt et al., 2010). Por ejemplo,las proteínas de reconocimiento peroxinecti-na, remolina, hemomucina, pueden encon-trarse en varias especies, aunque pueden es-tar ausentes en especies muy relacionadas.Lo anterior pone en evidencia la heteroge-neidad en la expresión y variación cuantita-tiva de proteínas relacionadas con estos me-canismos. No obstante es interesante la ópti-ca de autores que las aplican en forma com-parativa para señalar las similitudes entretaxones mayores en este campo (Theopold etal., 2002; Tzou et al., 2002).

LOS COMPONENTES HUMORALES DELOS MECANISMOS DE DEFENSA

Probablemente el antecedente más impor-tante de los trabajos anteriormente citados loconstituyó un estudio sobre la expresión delas proteínas de Drosophila comprometidasen la defensa inmune. Éste fue efectuado porDe Gregorio et al. (2001) mediante el análi-sis de los genes que se expresan como res-puesta contra la infección microbiana. Apartir de aquel trabajo se supo que en estaemergencia se induce la expresión de 239genes y se reprimen 170, muchos de ellos noconocidos anteriormente. Esta informaciónse obtuvo mediante el estudio de micro arre-


glos de oligonucleótidos llevado a cabo so-bre un total de 13.197 genes. La mayor par-te de los genes comprometidos pudieron serasignados a aspectos específicos de las fun-ciones de defensa, entre ellas reconocimientode moléculas extrañas, fagocitosis, coagula-ción, melanización, activación de factoresde transcripción de la vía NF-κB, síntesis depéptidos antimicrobianos, producción de es-pecies reactivas del oxígeno y regulación delmetabolismo del hierro.

El componente humoral utiliza proteínasantimicrobianas y otras moléculas efectoras,que circulan en el hemocele o que han mi-grado a algunos tejidos, con la finalidad deinactivar los agentes patógenos que accedan,o se encuentren en vías de alcanzar el inte-rior del insecto. Comprende asimismo dosimportantes reacciones en cascada que a suvez, están muy relacionadas: melanización ycoagulación (Bidla et al., 2005).

MELANIZACIÓNEste proceso fue estudiado desde hace

más de dos décadas en varias especies deinsectos (Nappi y Seymour, 1991). Consisteen la formación del pigmento oscuro, lamelanina, de la cual existen dos variedades,la feomelanina, de color pardo, que es pro-pia de los vertebrados, y la eumelanina (ne-gra) que se encuentra en los insectos. En estecaso se trata de un polímero de indol-quino-nas. Este compuesto proviene de la oxida-ción de la fenilalanina y/o la tirosina (Nap-pi y Christensen, 2005), e incluso de cateco-laminas (Czapla et al., 1990) y otros sustra-tos (Kim et al., 2000). La finalidad de estepigmento que tiene una estructura altamentepolimerizada consiste en rodear e infiltrarlas células extrañas impidiéndole desarrollarsus funciones vitales. Este proceso se puedellevar a cabo acompañando la encapsulacióndel parásito (Li et al., 1992), otro de losmecanismos de defensa.

La formación de la melanina en la he-molinfa es catalizada en una primera fasepor la enzima fenoloxidasa (PO). De hechohay más de una enzima con actividad de PO.Esta enzima proviene de su forma inactiva,la proenzima profenoloxidasa (PPO) que es

sintetizada en las células cristal y la que poracción de una cascada de serín proteasas esconvertida en la forma activa. Este mecanis-mo que lleva a la constitución de la enzimaactiva se caracteriza por la presencia de unacantidad de pasos controlados (Banerjee etal., 1991; Brehelin et al., 1991; Wang yJiang, 2004) los cuales regulan la apariciónde la actividad y la mantienen dentro de lí-mites precisos. Se entiende que tales contro-les impiden que se produzca una activaciónincontrolada de la enzima que conlleve unageneralizada melanización de las regionesno comprometidas por la invasión del pará-sito o cuerpo extraño. En el mosquito Aedesaegypti Linnaeus (1762) se ha comprobadoque existen dos vías de melanización segúnla causa que dispara el mecanismo de la PO(Zou et al., 2010).

De acuerdo a la especie de insecto, la POpuede encontrarse en la hemolinfa o puedeser liberada por ruptura celular. Se depositaalrededor de heridas o de parásitos, seanencapsulados o no, inhibiéndolos a partir degeneración de sus productos. Cabe mencio-nar que esta enzima puede ser transportadaa la cutícula, y de hecho ello ocurre en lamayor parte de estos animales y sobre am-plias áreas cuticulares, donde éstas son con-vertidas a una forma mecánicamente másresistente y opaca a la luz.

La profeniloxidasa es una enzima bas-tante conocida ya que ha sido purificada yaislada de un amplio rango de especies deinsectos. La masa molecular de esta enzimaen los insectos varía entre 78 a 80 kDa(Uniprot: Prophenoloxidase-Insecta, 2012).Su estructura contiene una secuencia quemuestra una gran similitud a la región tiol-ester de las proteínas C3 y C4 del Comple-mento de vertebrados. El camino que condu-ce desde la oxidación inicial de los sustratosendógenos, fenilalanina y tirosina, por partede la PO, transcurre hasta la formación dedopacromo (Nappi y Christensen, 2005) através de pasos intermedios catalizados oespontáneos; luego éste polimeriza a melani-na, mediante intermediarios cuya conver-sión puede (también) ser catalizada o no.Todo parece indicar que una vez que se ha


activado la fenoloxidasa, los pasos subsi-guientes se llevan a cabo de una forma talque las transformaciones intermedias no pa-recen estar sujetas a regulación. La melaninaes un polímero que, desde unos pocos monó-meros forma oligómeros y sigue creciendohasta polímero.

Hemos podido observar (Medina Pereyraet al., 2011a) que el curso de la melaniza-ción se acompaña de cambios en el espectrode absorción que consisten en un desplaza-miento de los picos de absorbancia desdelongitudes de onda mayores en el rojo, haciael UV. Hemos verificado que este proceso seefectúa en el orden de minutos, de maneraque un cambio de un 10 % de los valores deabsorbancia desde rojo al azul ocurre enunos 20 minutos. Lo mencionado correspon-de a ensayos realizados con hemolinfa deSpodoptera frugiperda (Smith) sin el agrega-do de ningún sustrato externo para la enzi-ma. A partir de ello se puede deducir que loobservado corresponde a los tiempos realesen que se produce la melanización en unazona circunscripta del insecto.

Como se ha afirmado anteriormente, to-dos los mecanismos de defensa conocidosestán relacionados funcionalmente. Ello ocu-rriría en todas las especies de insectos, yasea en mayor grado por la naturaleza delmecanismo o, en grado menor por variabili-dad entre especies. En lo que sigue, se veránvarios ejemplos de este tipo que involucran ala coagulación con la melanización y conotros mecanismos.

COAGULACIÓN DE LAHEMOLINFA

En insectos existen, por lo menos, dos ti-pos de mecanismos de coagulación identifi-cados. En el primero está la polimerizaciónde las proteínas coagulantes, de las cualesla más importante es la hemolectina, aun-que hay que incluir también a las lipoforinasy vitelogeninas, que es catalizada por unatransglutaminasa dependiente de Ca2+ libe-rada desde los plasmatocitos. Conviene men-cionar que este tipo de hemocito es el másabundante en la hemolinfa de los insectos.El otro tipo de coagulación fue bien estudia-

do en el molusco Lymulus polyphemus Lin-naeus (1758) pero se sugirió la existencia deeste mismo sistema en Drosophila donde lacoagulación mediada por (1-3)-β-D-glucanoo LPS, es activada por una cascada de serínproteasas de tres pasos.

Se ha señalado (Haine et al., 2007) quela homología estructural entre las enzimasde coagulación de la hemolinfa, el sistemadel complemento y la coagulación de la san-gre de mamíferos indicaría la posibilidad deun origen común para las cascadas proteolí-ticas de estos tres sistemas. Se entiende queel origen común al que se refieren estos au-tores corresponde principalmente a aspectosestructurales (los dominios de las proteínasque integran estas cascadas proteolíticas), yno a los mecanismos de funcionamientospropios o asociados.

Existen varias funciones que forman par-te del esquema general de la coagulación, lamayor parte de ellas han sido observadas, yasea, en una sola especie o en varias especies,a veces del mismo Género, de la misma Fa-milia o del mismo Orden. De manera que, apartir de estos datos, solamente se puede te-ner una idea general de su distribución entrelos insectos. No obstante, si se investigan ydescubren las características de una novelfunción, es posible conjeturar sobre su im-portancia biológica general y por lo tantode la eventual distribución en los taxonessuperiores.

Para justificar la necesidad de extrapola-ciones cuidadosas Dushay (2009) ha señaladoel hecho que la estructura del coágulo todavíaes imperfectamente conocida y que existe unabaja similitud en los mecanismos de la coa-gulación entre distintas especies de insectos.

La presencia de ácidos nucleicos propiosen la hemolinfa del lepidóptero Galleriamellonella Linnaeus (1756) es uno de losprincipales inductores de su respuesta inmu-ne (Altincicek et al., 2008). Dentro de ésta,la coagulación de la hemolinfa es la prime-ra en evidenciarse, con una respuesta simi-lar a la producida por los lipopolisacáridosde los microorganismos. Además, este soloestímulo desata también la síntesis de pépti-dos antimicrobianos.


De la misma forma, se ha determinadoque la PO cambia las propiedades físicas delcoágulo en Drosophila y en Galleria (Bidlaet al., 2005), lo cual efectúa mediante lacreación de uniones covalentes entre el polí-mero de la melanina y la malla del coágulo.Asimismo existen observaciones (Bidla etal., 2009) que relacionan la iniciación de laactivación de la PO en el díptero con señalesinternas del propio insecto y no con los fac-tores desencadenantes propios de la estructu-ra del microorganismo invasor. La melaniza-ción del coágulo depende de señales deriva-das de células apoptóticas y de la presenciade fosfatidilserina, fosfolípido que se en-cuentra en su casi totalidad en la cara cito-plasmática de las células del hospedador. Enel caso del lepidóptero, la melanizaciónpuede ser inducida por los peptidoglicanosdel invasor. Los casos de diferencias en lapuesta en marcha de las respuestas inmunesy su ubicuidad en los invertebrados han sidodestacados por Cerenius et al. (2010). Enmenor grado esto parece ser cierto tambiénpara los insectos.

La hemolectina juega un papel importan-te en la coagulación en Drosophila, dadoque los mutantes del gen correspondiente tie-nen problemas de coagulación (Lesch et al.,2007). No obstante, se ha observado que aúncon este handicap, las larvas pueden sobrevi-vir. Ello fue confirmado por Chang et al.(2012), quienes observaron que las larvasmás jóvenes (que tienen menor cantidad deplasmatocitos en la hemolinfa), no resisten yque las más desarrolladas sobreviven a losataques gracias a la mayor cantidad de es-tos hemocitos.

Debido a que la coagulación es una fun-ción crítica para el mantenimiento de la he-mostasia y la limitación de la pérdida de lí-quidos, se ha destacado el hecho que la POcrea uniones covalente dentro de la tramadel coágulo (Eleftherianos y Revenis, 2011).Ello aumenta la dureza y la melanizacióndel coágulo, aun cuando el mecanismo exac-to es insuficientemente conocido desde elpunto de vista molecular. Estos autores seña-lan asimismo que el proceso varía entre dis-tintas especies de insectos. Cabe mencionar

que las principales células responsables delas funciones de la coagulación y la fagocito-sis son los plasmatocitos, y que en el caso dela melanización, las portadoras y liberado-ras de las enzimas comprometidas son lasdenominadas células cristal (Lamaitre yHoffmann, 2007). Adelantamos que en elcaso del mecanismo de encapsulación lascélulas efectoras son los lamelocitos.

Las serín proteasas juegan un papel cen-tral en los sistemas defensivos puesto queintervienen en los tres principales mecanis-mos que los componen: coagulación, mela-nización y síntesis de péptidos antibacteria-nos. En la hemolinfa de Anopheles gambiaeGiles se han identificado cinco de estas enzi-mas que cumplen funciones inmunes en loshemocitos, el cuerpo graso y el intestinomedio (Gorman y Paskewitz, 2001). Las se-rin proteasas son reguladas por una familiade proteínas denominadas serpinas, pero nose conoce en profundidad la forma en que seasocian con cada una de aquellas enzimas.No obstante, se sabe con cierto detalle loque ocurre en Tenebrio molitor Linnaeus(1758) (Jiang et al., 2009), donde se en-cuentran integrando el mecanismo de la sín-tesis de melanina y el de la cascada proteolí-tica que termina activando la vía Toll.

Se han descrito los tipos de reguladoresde las enzimas proteolíticas serín proteasasen los artrópodos (Kanost, 1999). Ellos seagrupan en Serpinas, Kazal, Kunitz, y alfa-macroglobulinas, las cuales se encuentranen los hemocitos o en la hemolinfa. A éstashay que agregar dos familias de péptidosque también inhiben aquellas proteasas: unadel gusano de seda Bombyx mori y otra enlas langostas, las cuales pueden inhibir lasproteasas de hongos y parásitos invasores,como así también regular la coagulación dela hemolinfa.

Un detallado análisis de las proteínasque integran el coágulo de la hemolinfa dela mosca de la fruta, el cual incluye los sus-tratos para la transglutaminasa, ha sido lle-vado a cabo por Karlsson et al. (2004). Lasproteínas que disminuyen su concentraciónen la hemolinfa después de la coagulación(o sea que son parte del coágulo) son: la


proteína mucínica CG8502, (de característi-cas idénticas a una proteína de la cutícula de37,1 kDa); la CG11313 (una serín proteasade 40,5 kDa) similar a la proteína activado-ra de la PO, dos PO, la lipoforina (proteínade la hemolinfa de unos 370 kDa transporta-dora de lípidos y que interviene en la coagu-lación), la gelsolina secretoria (88,4 kDa)que promueve la fagocitosis, y la CG15825denominada Fondue (de unos 56,6 kDa confunción en la coagulación y en la metamor-fosis). Las que aumentan su concentraciónen la hemolinfa son: una subunidad de laferritina y dos proteínas miembros de la fa-milia de la Igs.

Korayem et al. (2004) han identificadouna mucina que se encuentra en los hemoci-tos, en la membrana peritrófica y en lasglándulas salivales, la cual también formaparte del coágulo y participa en la inmovili-zación de las bacterias atacantes. Por otraparte, las proteínas inhibidoras de proteasaspresentes en la seda de los lepidópteros handemostrado estar también presentes en elcoágulo (Korayem et al., 2007).

La interacción entre el sistema de la POy el de la coagulación ha sido analizado enGalleria mellonella y en Drosophila de loque se dedujo que ambos sistemas demues-tran participar en la formación del coágulo(Li et al., 2002; Lindgren et al., 2008), sien-do la actividad de transglutaminasa la másimportante en esta tarea. Este último puntoha sido enfatizado por Wang et al. (2010).

En nuestro laboratorio hemos llevado acabo determinaciones y análisis de las pro-teínas durante el proceso de formación delcoágulo en la hemolinfa de larvas y pupas deSpodoptera frugiperda. Nuestras observacio-nes (Medina Pereyra et al., 2011b) basadasen el estudio de los patrones electroforéticosde la hemolinfa (sin coagulación), del coá-gulo y del sobrenadante del coágulo (hemo-linfa después de la coagulación) demostra-ron una notoria actividad proteolítica quealcanzaba no solamente a las proteínas ma-yores de la hemolinfa, sino a proteínas demasa molecular media y pequeña. El au-mento de bandas detectadas se debe a la ac-tividad de enzimas proteolíticas. Para el caso

de las nuevas bandas observadas, cuyos pe-sos moleculares fueron mayores a 60 kDa, laexplicación más simple consiste en suponerque las enzimas actuaron sobre una(s)proteína(s) de gran masa molecular sepa-rando numerosos péptidos menores de dife-rentes masas y produciendo una decena de(nuevas) proteínas de entre 60 y 200 kDa,que es lo que se observa en las electroforesis.Los resultados muestran que: a) las proteasasactivadas atacan un gran número de proteí-nas de la hemolinfa, b) la actividad enzimá-tica de las proteasas activadas en la coagu-lación no se ejercería sobre sitios específicosde las proteínas atacadas, c) las proteínas demás de 100 kDa disminuyen en cantidadabsoluta, según lo evidencian la disminuciónde sus bandas en las electroforesis, pero au-mentan en número, es decir se forman nue-vas moléculas de distintos pesos pero enmenor concentración.

PROTEÍNAS ANTIMICROBIANAS.MOLÉCULAS DE RECONOCIMIENTO

Y FUNCIONESUna tercera reacción humoral a la infec-

ción (y la más conspicua desde el punto devista inmunológico) es la síntesis rápida y laliberación de una batería de péptidos anti-microbianos. El sitio principal de síntesis,como se dijo, es el cuerpo graso, que puedeestar ubicado contra la matriz extracelularde la superficie interna de la epidermis yque se encuentra distribuido en todos los seg-mentos del insecto. Se ha comprobado quetambién los hemocitos, las células epitelia-les del tegumento, el intestino, las glándulassalivales y el tracto reproductivo son capacesde producir factores antimicrobianos de na-turaleza proteica. Aunque todos los péptidosson diversos en estructura, se observa que alactivarse son anfipáticos, moléculas básicasque actúan sobre las membranas de la célulainvasora a la cual destruye, generalmente porlisis. En respuesta a la infección los insectospueden sintetizar una combinación de suspéptidos antibacterianos que actúan median-te el ataque sobre diferentes componentes dela envoltura bacteriana. La respuesta se pro-duce a través de un proceso de duración va-


riable que es dependiente de la especie estu-diada y que se desarrolla en varios pasos.

En primer lugar, se produce el reconoci-miento de la célula extraña. Ello ocurre me-diante la unión de factores de reconocimien-to que circulan en la hemolinfa, o que estánunidos a la membrana de las células delcuerpo graso. En Drosophila melanogaster sereconocen dos vías de señalización para larespuesta inmune: la vía Toll y la vía Imd.La primera es la principal inductora de reac-ciones contra bacterias Gram(+), levadurasy hongos, mientras que la vía Imd lo hacecontra bacterias Gram(-) (Fig. 1).

Para el caso del sistema Toll este recono-cimiento sigue los siguientes pasos. Los pép-tido-glicanos de las bacterias Gram(+) sonreconocidos por moléculas específicas que seencuentran en la hemolinfa como PGRPs(proteínas de reconocimiento de peptidogli-canos) y las GNBPs (llamadas proteínas deunión a bacterias gram negativas por creereste hecho cuando fueron descubiertas) queactivan a serín proteasas, la última de lascuales (SPE) a su vez actúa sobre una pro-teína específica (proSpätzle) escindiendo unpéptido, de manera que la proteína resultan-te (Spätzle) adquiere la capacidad de unirseal receptor de membrana Toll activándolo.Ello produce la activación celular, la cual secontinúa a través de las vías de señalizaciónintracelular. Estas vías de señalización invo-lucra en los últimos pasos a la proteína Cac-tus que retiene a péptidos del tipo NF-κB,para el caso los péptidos Dorsal y DIF, en elcitoplasma. Cuando se produce la activaciónde la vía Cactus se fosforila, y libera a lospéptidos Dorsal y DIF que se translocan alnúcleo y actúan de hecho como factores detranscripción, lo cual conduce a la síntesisde moléculas efectoras: los péptidos antimi-crobianos, que se liberan a la hemolinfa.Cabe mencionar que este es un proceso máslento que el correspondiente a la melaniza-ción o a la coagulación, que se producen enpocos minutos.

Es importante tener en cuenta una ciertadiferenciación en las funciones de reconoci-miento de las clases de microbios por partede los sistemas inmunes de los insectos. En

este sentido cabe señalar que existen dos ti-pos básicos (dos patrones) de peptidoglica-nos que forman parte de las paredes celula-res bacterianas. Estos producen una identifi-cación diferencial por parte de los receptoresde reconocimiento del patrón (RRP) del in-secto, que reconocen y se unen a distintasestructuras microbianas. Como ya se hamencionado, los RRP capaces de reconocerpeptidoglicanos se denominan proteínas dereconocimiento de peptidoglicanos (PRPG) ypueden diferenciar una bacteria Gram(-) quecontiene peptidoglicanos tipo-DAP (ácidodiaminopimélico) de una bacteria Gram(+)que contiene una cantidad significativa delisina (Lys).

Por otra parte, en la vía Imd los PRPGestán ubicados en la membrana celular(PRPG-LC), aunque también existe un PRPG-LE que reconoce el peptidoglicano tipo-DAP.La unión de los peptidoglicanos a las proteí-nas de reconocimiento permite que estas in-teractúen con la proteína Imd intracelular,produciendo un cambio de conformación deésta y desencadenando una cascada de seña-lización que mediante dFADD activa el fac-tor de transcripción Rel, el cual finalmente,induce la síntesis de efectores antimicrobia-nos, fundamentalmente contra bacteriasGram(-) (Lemaitre y Hoffmann, 2007; Feld-haar y Gross, 2008) (Fig. 1).

LOS PÉPTIDOSANTIMICROBIANOS

Si bien se han identificado más de 250péptidos antimicrobianos (PAMs) en los insec-tos, haremos referencia a los más conocidosen lo que respecta a su función. Como ya seha señalado anteriormente estas proteínaspueden ser constitutivas por su presencia en lahemolinfa, o pueden ser inducibles, cuandose expresan en respuesta a la presencia dehongos o bacterias. Las proteínas antimicro-bianas de insectos están agrupadas en fami-lias, las cuales se establecen en base a las si-militudes estructurales y de secuencia, comoasí también al target propuesto en la paredcelular bacteriana. Se distinguen tres catego-rías de PAMs (Park y Lee, 2012) la primeraagrupa a los péptidos antimicrobianos que


Figura 1. Principales vías de respuesta inmune contra bacterias, levaduras y hongos en Dro-sophila melanogaster. La vía Imd comienza con el reconocimiento de los péptidoglicanos tipoDAP monomérico y polimérico, por parte de los receptores PGRP-LC o PGRP-LE. Los domi-nios de éstos receptores interactúan con la proteína Imd citoplasmática que a su vez activauna cascada de señalización por medio de la molécula dFADD. Ésta activa a la caspasaDredd, la cual escinde a Relish fosforilado, resultando en los péptidos ankyrina (ANK) quepermanece en el citosol y Rel que se transloca al núcleo induciendo la transcripción de genesinmunocompetentes. La fosforilación de Relish es mediada por el complejo inhibidor IKK. Laactivación de dTAK1 es inducida por dTAB2 y dIAP2. La vía JNK (c-Jun N-terminal kinase)actúa independientemente de Relish pero en conexión con Imd. Por su parte, la vía Toll seactiva por receptores de reconocimiento extracelulares: a) PGRP-SD, PGRP-SA y GNBP1para bacterias gram-positivas; b) GNBP3 reconoce los α-1,3-glucanos, componentes de lapared celular de hongos y c) por la serín proteasa Perséfone en el caso de infeccionesfúngicas en general. En todos los casos se desencadena una cascada de amplificación de laseñal llevada a cabo por serín proteasas. La forma inactiva de Spätzle (pro-Spätzle) esactivada por SPE. Spätzle activa al receptor de transmembrana Toll, activándose un set demoléculas en cascada. El receptor TIR y/o las moléculas dMyD88 y Tube conducen a laactivación de la kinasa Pelle. Esta última induce la degradación del inhibidor Cactus, quemantiene a DIF y Dorsal en el citoplasma. La translocación de estos factores de transcripcióninducen la transcripción de genes que codifican los respectivos PAMs (figura modificada deLemaitre y Hoffmann, 2007).


poseen uniones disulfuro intramolecularesformando alfa-hélices, láminas beta, láminasbeta tipo hairpin o estructuras mixtas. El se-gundo grupo está constituido por péptidos li-neales formando alfa-hélices anfipáticas. Eltercer grupo contiene péptidos ricos en glici-na o prolina. En lo que sigue se tomaráncomo referencia a los PAMs de Drosophila.Como se verá, hay similitud entre los PAMsde este díptero y los de otros insectos.

El mecanismo de acción más generaliza-do de las proteínas antimicrobianas se iniciacon la unión de éstas a los lipopolisacáridosde las membranas microbianas. La interac-ción electrostática producida por la cargapositiva de los aminoácidos básicos y la ca-beza de fosfolípidos con carga negativa haceque los péptidos tomen una posición parale-la a la membrana. Cuando la concentraciónlocal relativa del péptido con respecto alcomponente lipídico se incrementa, los pép-tidos tienden a tomar una posición perpendi-cular a la membrana y se inserta en ella for-mando microtúbos (Fig. 2). Esta inserciónde los péptidos altera la permeabilidad dela membrana, lo que produce la paraliza-ción del metabolismo bacteriano; así tam-bién puede ocurrir la lisis celular porque lascaracterísticas físicas de los poros facilitanla entrada de agua (Montaño Pérez y VargasAlbores, 2002).

Basándose en el tipo de microorganismoal que atacan los PAMs se pueden clasificar(Park y Lee, 2012) en: a) los que como ladefensina, atacan las bacterias Gram(+); b)los que dirigen su actividad contra bacteriasGram(-), como la cecropina, drosocina, atta-cina, y MPAC (matured prodomain of atta-cin C), y c) los que atacan a los hongos pa-tógenos, como la drosomicina y la metch-nikowina. Se describen sucintamente lasmás conocidas de estas proteínas.

Attacinas.— Estas proteínas son activassolamente contra organismos Gram(-), afec-tando los mecanismos de división celularmediante la inhibición de la síntesis de pori-nas, proteínas de membrana de las bacte-rias. Si bien la masa molecular de gran par-te de los integrantes de la familia tiene ge-

neralmente unos 20 a 22 kDa, también exis-ten péptidos que alcanzan a 28 kDa, no con-tienen cisteína y son ricos en glicina. LaMPAC constituye una forma precursora demayor peso molecular. Estas proteínas tie-nen cerca de un 37 % de homología con lassarcotoxina y diptericina de los dípteros ycon las diptericinas de lepidópteros. LaMPAC muestra similitud estructural con ladrosocina y con la cecropina, pero solamen-te es parecida a esta última en su actividadantibacteriana.

Cecropinas.— Constituyen una familia depéptidos fuertemente básicos, con masasmoleculares de alrededor de 4 kDa. El nom-bre se debe a que fueron descritas por prime-ra vez en la polilla Hyalophora cecropia Lin-naeus (1758), no obstante, también se detec-taron actividades similares atribuibles a es-tos péptidos en otros insectos. En Drosophilase han encontrado tres cecropinas, se las haclonado e incluso se las ha producido sinté-ticamente comprobándose su actividad anti-bacteriana Gram(-) a concentraciones micro-molares. Las formas naturales tienen unapotente actividad antibacteriana contraGram(+) y Gram(-). Son antibióticos acti-vos que interactúan con lípidos de membra-nas formando canales. Las cecropinas nocontienen cisteína, y exhiben una estructurade dos α-hélices unidas por una región bisa-gra de articulación. Se identificaron cecropi-nas en mamíferos, en intestino de cerdo yglándulas adrenales de bovinos, lo cual im-plica que este grupo podría estar amplia-mente difundido en el reino animal (Gilles-pie y Kanost, 1997).

Bacillus thuringiensis Berliner (1915) uti-lizado para el control biológico de insectoses totalmente resistente a todas las cecropi-nas. Sin embargo, los protoplastos de estabacteria son sensibles a estos péptidos, loque indica que la pared celular juega un pa-pel importante en la resistencia a las cecro-pinas (Vargas Albores y Ortega Rubio,1994).

Defensinas.— Constituyen un grupo hete-rogéneo de péptidos, ubicuo y con la mayor


Figura 2. Esquema general del mecanismode acción de péptidos antimicrobianos. Lospéptidos se ubican de manera paralela a lasmembranas uniéndose a las mismas por in-teracciones electrostáticas (A). Cuando laconcentración relativa de péptidos aumentacon respecto a la de lípidos, éstos adoptanuna posición perpendicular produciéndose laformación de poros (B).

cantidad de especies moleculares de los quese han estudiado en los animales o las plan-tas. Atacan principalmente bacteriasGram(+) actuando sobre la membrana cito-plásmica y lisando las células por la forma-ción de canales de membrana, conduciendoa un rápido escape de K+ y otros iones. Lasdefensinas de insectos son péptidos catióni-cos (4 kDa) que contienen seis residuos decisteína conservados, con tres puentes disul-furo. Poseen tres dominios distintos: un loopamino terminal, una α-hélice y una láminaβ antiparalela. Las defensinas de los insectospresentan puentes disulfuro que no se en-cuentran en las de los mamíferos. Este pépti-do muestra similitud con la tenecina del gé-nero Tenebrio y con la sapecina A del géneroSarcophaga. Aunque numerosas defensinashan sido aisladas de mamíferos y plantas,los análisis realizados revelaron que no sonhomólogas a las defensinas de insectos (Ho-ffmann, 1995; Montaño Pérez y Vargas Albo-res, 2002).

Drosocina.— Tiene gran actividad contrabacterias Gram(-), con una masa molecularde 7,2 kDa, y es glucosilada. Si bien es unpotente antibacteriano demora algunas ho-ras en ejercer su actividad, la cual se realizahasta en concentraciones micromolares. Laapidaecina de la abeja Apis mellifera Lin-naeus (1758) es homóloga de la drosocina.

Diptericina.— Tiene actividad contra bac-terias Gram(-), actúa aumentando la per-meabilidad de las membranas del microbio.Tiene una masa molecular de unos 9kDa. Lomismo que la drosocina es un péptido glico-silado. Hay péptidos similares a la dipterici-na en los géneros Protophormia, Sarcophagay Glossina.

Drosomicina.— Tiene actividad contralos hongos patógenos, reteniéndola aún enpresencia de altas concentraciones de sales,a diferencia de lo que ocurre con las defensi-nas. Con una masa de unos 5 kDa presentatres uniones disulfuro. Tiene una cierta simi-litud con las defensinas de las plantas.

Metchnikowina.— Este pequeño péptidotiene una masa molecular cercana a 3 kDa,no presenta uniones disulfuro, es rico en pro-lina y tiene actividad contra bacteriasGram(+) y hongos. Se la encontró en Dro-sophila y tiene una cierta similitud con laabaecina en Bumbuis pascuorum Scopolis(1763), y la lebocina en Bombyx mori.

Lectinas.— Si bien hacemos referencia aeste grupo de péptidos, se debe señalar queno parecen ser muy importantes in vivocomo moléculas bactericidas. En realidad su


papel atañe a la capacidad de reconocimien-to de moléculas extrañas. Son proteínas di-valentes o multivalentes que pueden agluti-nar células u otros materiales que tenganoligosacáridos de la complementariedadapropiada. Por definición, las lectinas se li-gan específicamente a carbohidratos a travésde uniones no covalentes. Estas proteínashan sido descritas en virus, bacterias, levadu-ras, plantas, invertebrados y vertebrados.Aunque se ha demostrado la capacidad delas lectinas para aglutinar bacterias y preci-pitar glicoconjugados, es posible que estemecanismo no sea el más importante de losque actúan in vivo. Más bien, su papel seríafacilitar su fagocitosis (opsonización). Se-gún Vargas Albores y Ortega Rubio (1994),no se han podido hacer generalizaciones so-bre las lectinas de insectos debido a las dife-rencias y diversidad encontradas entre ellos.

LA LISOZIMA Y OTROS PÉPTIDOSINTEGRANTES DE LOS MECANISMOS

DE DEFENSALa lisozima constituye uno de los factores

más importantes de la defensa contra bacte-rias invasoras. Ello se debe a su presenciaconstante en la hemolinfa, lo cual implicauna defensa de primera línea en relación a lamayoría de los sistemas más complejos y porlo tanto más lentos en ejercer sus efectos. Sedebe destacar que es la enzima antibacterianacon mayor distribución en los seres vivos yconstituye el primer factor antibacteriano pu-rificado de la hemolinfa de los insectos. Se laencuentra en virus, bacterias, hongos, plantasy animales. En los insectos se la ha encontra-do, además de la hemolinfa, en órganos talescomo el intestino y los hemocitos. Su activi-dad consiste en hidrolizar los enlaces β-(1,4)-glicosídicos en los peptidoglicanos de la pa-red celular bacteriana. La lisozima de insectoses una proteína (14 kDa) cuya secuencia deaminoácidos muestra gran similitud a la liso-zima de vertebrados.

No se han encontrado bacterias que seansensibles a la lisozima y resistentes a las ce-cropinas. De este modo, es posible que laprincipal función de la lisozima en los insec-tos no sea matar a las bacterias, sino remover

el sáculo de mureína, permitiendo la acciónde cecropinas y atacinas, lo cual implica laexistencia de un eficiente trabajo sinérgico.

Estudios efectuados por nuestro grupo deinvestigación (Medina Pereyra et al., 2012)en hemolinfa de Spodoptera frugiperda handemostrado la necesidad de sistematizar losprotocolos para la determinación de la acti-vidad de lisozima en los insectos. Por otraparte se ha comprobado la capacidad de lalisozima de este lepidóptero de conservar suactividad, en presencia del sustrato (Micro-coccus sp.) por tres días después de ser ex-traída la hemolinfa. Esta característica no laposeen las muestras de lisozima correspon-dientes a mamíferos. Una razón biológicapodría residir en el hecho que la defensaantimicrobiana de estos animales ectotérmi-cos exige una actividad lítica que sea eficien-te a temperatura ambiente y que persistaaún después de la muerte del individuo paradisminuir los riesgos de propagación delmicroorganismo atacante.

COMPONENTE CELULAR EN LOSMECANISMOS DE DEFENSA

El papel que juegan las células de la he-molinfa en los mecanismos de defensa ha sidodestacado por Fauvarque y Williams (2011)cuando detallan las funciones de los hemoci-tos (respuesta a señales de lesión tisular, cica-trización de heridas, iniciación de coagula-ción, fagocitosis, encapsulación, participa-ción en la remoción de cuerpos apoptóticos yproducción de matriz extracelular).

Las diferencias entre expresión humoral ycelular en la inmunidad han sido ya mencio-nadas. De esta forma se distinguen específi-camente las funciones que transcurren enforma humoral (coagulación, melanización,actividad de péptidos antimicrobianos y pro-ducción de especies reactivas del oxígeno ydel nitrógeno) de los correspondientes a lascelulares (fagocitosis, encapsulación) (Lavi-ne y Strand, 2002). Los hemocitos derivande células madres mesodérmicas que se di-ferencian en linajes especializados. En loslepidópteros los mecanismos de defensacomprometen a las células granulares y a los


plasmatocitos, mientras que en Drosophilaincluyen a los plasmatocitos, las células cris-tal y a los lamelocitos.

El componente celular está integrado porlos hemocitos circulantes en el hemocele queson capaces de reconocer (indirectamente)los elementos extraños mediante receptorestipo Toll que activan la expresión y libera-ción de péptidos antimicrobianos. Gran par-te de las funciones de inmunidad celular enlos insectos es dependiente de la actividad dereconocimiento que lleva a cabo la proteínahemolina (Eleftherianos et al., 2007). Tam-bién se ha comprobado que en Manduca sex-ta Linnaeus (1763), la mayoría de estas fun-ciones está a cargo de los hemocitos. Entreestas funciones se destaca la fagocitosis, laencapsulación y la formación de nódulosmelanóticos.

Hay coincidencia en el sentido que cuan-do la concentración de microorganismospatógenos es baja, la fagocitosis es el princi-pal mecanismo para eliminar a los invaso-res. A concentraciones mayores se formanagregados denominados nódulos. La proPOcomo enzima clave en la melanogénesis jue-ga un papel muy importante en la nodula-ción. El polímero de melanina se depositasobre los microorganismos patógenos encap-sulándolos (Tellez Jurado et al., 2009). Sonvarias las acciones que los diferentes tiposcelulares, hemocitos en general, plasmatoci-tos, granulocitos, etc. llevan a cabo, jugandoun papel central en la eliminación de lasnoxas invasoras.

FAGOCITOSISLas células con actividad fagocítica

usualmente representan una subpoblación delos hemocitos de insectos, los plasmatocitos.Las moléculas de la superficie celular des-criptas en los hemocitos fagocíticos exhibenuna sorprendente similitud con los receptoresencontrados en células fagocíticas de mamí-feros (Vilmos y Kurucz, 1998). Después de lafagocitosis, el material fagocitado quedaatrapado dentro del fagosoma, una estructu-ra compleja compuesta de al menos 600proteínas diferentes (Vilmos y Kurucz, 1998;Feldhaar y Gross, 2008).

La fagocitosis involucra la inclusión departículas usualmente de un tamaño de másde 5 µm de diámetro como bacterias, leva-duras, células o fracciones celulares apoptó-ticas. Los tipos de hemocitos más citados enla literatura por tener actividad fagocíticason los plasmatocitos y células granulares.Sin embargo, no se puede generalizar ya queexisten diferencias entre taxones y dentro deuna misma especie en cuanto al tipo de he-mocitos encontrados. En Lepidoptera, los ti-pos celulares comprometidos en la actividadfagocíticas son los plasmatocitos y célulasgranulares (Lavine y Strand, 2002). En Spo-doptera littoralis Boisduval (1833) se encon-tró que los prohemocitos también cumplencon esta función (Berger y Jurèová, 2012).En Drosophila, el tipo predominante son losplasmatocitos, constituyendo el 90-95 % dela población de hemocitos (Feldhaar yGross, 2008).

El proceso de la fagocitosis comienza conel reconocimiento de la partícula extrañapor parte de los receptores fagocíticos. Entreéstos se han identificado las siguientes pro-teínas: Eater, Dscam, de la familia de proteí-nas dSR-CI, y una proteína de reconocimien-to de lipopolisacáridos bacterianos (LRP)(Lemaitre y Hoffmann, 2007). En el interiorde la célula los receptores activan vías deseñalización que provocan cambios en ladinámica de la membrana plasmática y elcitoesqueleto. La membrana extiende lospseudopodios rodeando la partícula. Al fu-sionarse la membrana alrededor del micro-bio queda el material fagocitado dentro delfagosoma, que contiene una alta actividadde enzimas hidrolíticas que detienen la re-plicación de las bacterias y las eliminan(Rosales, 2011). Asimismo debe mencionar-se que dentro del fagosoma se generan espe-cies reactivas del oxígeno que son reconoci-damente bactericidas.

OPSONIZACIÓNA partir de la información acumulada

sobre mamíferos y vertebrados, es sabido lafagocitosis generalmente se acompaña de unpaso previo de reconocimiento por parte demoléculas específicas del hospedador que se


unen a las partículas extrañas, fundamental-mente agentes microbianos, lo que facilita laadherencia y fagocitosis. En los insectos hayinformación concreta, obtenida sobre todoen Drosophila, sobre las proteínas de estetipo (Lemaitre y Hoffmann, 2007). Entreellas se destaca un grupo que presenta homo-logía con proteínas del sistema del Comple-mento de los vertebrados. De un total deseis, cinco poseen un grupo interno tioéster(thioester containing proteins: TEP). Todasellas son secretadas a la hemolinfa, y de tres(TEP1, TEP2 y TEP4) se ha comprobado quese aumenta su síntesis en caso de infección.Otra proteína perteneciente a esta familia,TEP6, llamada también Mcr (macroglobulin-complement related), no contiene el grupotioéster, y se ha observado que interviene enel reconocimiento de Candida albicans porlos fagocitos. En el mosquito Anopheles gam-biae se ha descripto que el mecanismo me-diante el cual las proteínas TEPs se activan yse unen al parasito de la malaria Plasmo-dium berghei depende de la actividad de unheterodímero de alto peso molecular inte-grado por dos proteínas LRIM1 y APL1C quecirculan en la hemolinfa (Povolones et al.,2009) y, en presencia del parásito clivan aTEP1 de manera que ésta actúa como unaconvertasa de otras moléculas de TEP1 lascuales adquieren la capacidad de adherirsea la cubierta del protozoo permitiendo lafagocitosis. Las funciones de las moléculasintervinientes guardan una gran homologíacon las del componente C3 del complementode vertebrados (Baxter et al., 2010). Es in-teresante la particularmente pormenorizadarevisión de Rosales (2011) sobre los meca-nismos moleculares de la fagocitosis y opso-nización en los insectos.

NODULACIÓNLos nódulos constituyen un agregado de

hemocitos cuya función es atrapar microor-ganismos, como bacterias y hongos, en unmaterial extracelular. Estas formaciones oagregados nodulares de tamaño variablepueden adherirse a los tejidos, siendo segui-damente encapsulados los de mayor tamaño(Gillespie y Kanost, 1997). Howard et al.

(1998) encontraron que la intensidad de lareacción de nodulación está relacionada ex-ponencialmente al número y especie de bac-terias causantes de la infección, y a la natu-raleza de la misma. Este hecho pondría demanifiesto la capacidad de los insectos paradesarrollar respuestas hemocíticas a una es-cala apropiada.

La formación de los nódulos es inducidapor LPS, zymosan y algunas glucoproteínas(Gillespie y Kanost, 1997). También los eico-sanoides están comprometidos en la nodula-ción de bacterias y hongos en muchas espe-cies de insectos (Merchant et al., 2008; Tunazet al., 2008), mediando la migración de loshemocitos entre otros probables efectos. Eneste sentido, se señalan a compuestos eicosa-noides, probablemente prostaglandinas, porestar involucrados en la inducción de dos lí-neas de defensa contra hongos patogénicos:la defensa celular de nodulación y el aumen-to de temperatura para disminuir la viabili-dad de los hongos (Stanley et al., 2009). Porotra parte, se observó una reducción de lanodulación en el escarabajo Zophobas atratusBlanchard (1845) y en larvas de Manduca sex-ta L tratadas con dexametasona, un inhibidorde la biosíntesis de eicosanoides (Howard etal., 1998). En Ceratitis capitata Wiedemann(1824) se encontró una proteína de 47 kDa,secretada por los hemocitos, que produce unaagregación de células de Escherichia coli Mi-gula (1895), cuando es incubada junto contirosina y tirosinasa. Asimismo, en nódulos deM. sexta se encontró una lectina llamada sco-lexina que es secretada por células epiderma-les y actuaría en estos efectos.

Una novel proteína de 168 aminoácidos,que fue denominada noduler, es secretada enla hemolinfa aumentando su concentraciónluego de una infección. Esta proteína no po-see actividad antibacteriana. Su función con-siste en mediar el proceso de nodulación porsu capacidad de unirse a componentes espe-cíficos de una amplia variedad de microor-ganismos como bacterias Gram(+), Gram(-) y levaduras. De esta manera, inicia la no-dulación uniendo los microorganismos aciertos tipos de hemocitos que sólo partici-pan en este proceso y que no se encuentran


involucrados en funciones de fagocitosis(Gandhe et al., 2007).

ENCAPSULACIÓNConstituye un mecanismo destinado a la

eliminación de parásitos o material extrañoque, debido a su tamaño, no pueden ser fa-gocitados. Su formación se debe a la acciónde lamelocitos que se adhieren y rodean almaterial extraño. Esta acción se ve clara-mente sobre huevos de parasitoides y sobrenemátodos. La consecuencia de la aplica-ción de esta envoltura consiste en que losinvasores se tornan inactivos.

En Drosophila los microorganismos sonreconocidos y atacados por los plasmatoci-tos. A continuación se lleva a cabo una dife-renciación masiva de lamelocitos que reco-nocen el invasor y que forman una estructuracapsular alrededor de él. Luego de la encap-sulación se produce generalmente la melani-zación del material con lo que resulta lamuerte del parásito. Este último efecto pue-de deberse a la acción de radicales libres deoxígeno, aunque también puede ser el efectode péptidos antimicrobianos (Feldhaar yGross, 2008). Recientemente se ha observado(Falabella et al., 2012) que los hemocitos delas larvas de Heliothis virescens Fabricius(1777) producen una proteína que forma fi-bras amiloides que, como una red, rodean alparásito. Ello facilita la melanización delatacante y la adherencia de más células quellevan a cabo la encapsulación.

Entre los factores en que se basa la capa-cidad de los parasitoides (microhimenópte-ros) de anular algunos de los mecanismosde defensa de los hospedadores (por ejem-plo, larvas de lepidópteros) se encuentranalgunas fosfatasas codificadas en el bracovi-rus que se inyecta junto con los huevos. Estasenzimas se expresan transitoriamente en loshemocitos del hospedador y producen enellos una disminución de la capacidad deadherirse a las células extrañas y como con-secuencia de llevar a cabo la encapsulacióndel invasor (Ibrahim y Kim, 2008). Este esun ejemplo concreto de una falla en los me-canismos de defensa del hospedador produci-da por el parásito atacante.

El estudio de los aspectos comparativosde moléculas homólogas de vertebrados yde invertebrados ha promovido el análisisde los alcances funcionales de la apolipofo-rina III (apoLp-III) de los insectos, homólogade la apolipoproteína E (apo E) de los mamí-feros. Se ha comprobado una multifunciona-lidad de la apoLp-III que incluye mecanismostales como: la estimulación de la producciónde péptidos antimicrobianos, incremento dela fagocitosis, reconocimiento de patronesen células extrañas y actividad en las reac-ciones de encapsulación multicelular (Whit-ten et al., 2004).

MECANISMO DE OBTURACIÓN YCICATRIZACIÓN DE HERIDAS

Los mecanismos de obturación y cicatri-zación de heridas en los insectos dependenfuertemente de: a) las funciones de coagula-ción y melanización, y b) del papel que jue-gan funciones asociadas a los mecanismos dedefensa que son efectuados por la activaciónde una bifurcación del sistema intracelularImd, según se ha estudiado en Drosophilamelanogaster (Galko y Krasnow, 2004). Estaúltima consiste en la vía JNK que activa lascélulas epidermales promoviendo las funcio-nes de cicatrización. Sucintamente, cuandose produce una rotura de la cutícula y alte-ración de la arquitectura del tejido epidérmi-co se provoca la salida de hemolinfa y seactivan las funciones de coagulación y demelanización. La primera produce un tapónque obtura la herida impidiendo la pérdidade hemolinfa. Este tapón incluye las proteí-nas del coágulo y los restos celulares de laherida incluidos en el coágulo. A continua-ción se produce una melanización de la par-te externa del coágulo que se transformarápaulatinamente en la costra de la herida.Los sustratos de las reacciones de melaniza-ción proveerían de especies reactivas deloxígeno (ROS) que tienen actividad bacteri-cida. Por otra parte y movilizadas a partirde la activación de la vía JNK (Fig. 1), lascélulas de la epidermis empiezan a confluir,a formar un sincicio que comprenderá célu-las multinucleadas. Parte de estas célulasestarán incluidas en la región interna del


tapón obturante. Dentro de una o dos horasse observa la síntesis de una nueva cutículaque empieza a separar las células de la epi-dermis de la costra. La formación de un nue-vo epitelio se lleva a cabo en muy pocosdías.

MECANISMOS DE DEFENSAANTIVIRAL

Estos mecanismos de defensa merecen unpárrafo aparte en razón de que se trata deun campo sobre el cual existe menos infor-mación que respecto al resto de las formasde defensa, pero que experimenta un creci-miento excepcional. A partir de lo que se haencontrado en Drosophila y Aedes, la infor-mación (Park y Lee, 2012) parece indicarque los insectos poseen por lo menos dos for-mas de defensa contra los virus: un sistemainducible por la infección viral que se llevaa cabo mediante la vía de activación JAK/STAT, y el sistema del RNA interferente.

ACTIVIDAD ANTIVÍRICADEL JAK/STAT

Una tercera forma de defensa antivíricala constituye el sistema de la proteína vagoque involucra dos pasos, según se describemás adelante.

Las mutaciones que afectan al gen de laJak quinasa tornan a la mosca de la frutamuy susceptible al virus C de la Drosophila,produciendo su muerte. Se ha propuesto elsiguiente modelo del mecanismo de defensa.Cuando el virus invade a la Drosophila in-duce la activación de una citoquina de lafamilia Unpaired (Upd) la cual dispara larespuesta antiviral a través de la vía Jak/STAT (Kingsolver y Hardy, 2012) (Fig. 3).Esta vía induce la expresión del gen vir-1 quees uno de los genes que se activan en la res-puesta antivírica.

ACTIVIDAD ANTIVÍRICADEL RNA INTERFERENTE

El mecanismo del ARN interferente tienevarios pasos (Vodovar y Saleh, 2012). Enprimer lugar, cuando el virus penetra la cé-lula y se desarrollan las primeras etapas de

la infección, la doble hebra virósica de ARNes atacada por la enzima Dicer-2 de las cé-lulas larvales, la cual la escinde formandocadenas de ARN de 20 nucleótidos (vsiRNA).Estas cadenas son separadas por un comple-jo multimolecular llamado RISC (RNA indu-cing silencing complex) que capta la hemica-dena antisentido y la presenta de forma talque la cadena del ARN virósico se una aella. El complejo efector mencionado destru-ye la cadena del virus, se desprende (conser-vando la hemicadena mencionada) y tomauna nueva cadena intacta y la destruye. Esdecir que mediante este proceso ejecutadopor este complejo molecular, y a partir deesta porción de ARN (microbiano) se produ-ce la interferencia en la formación de losnuevos viriones y se destruyen los existentes.Además de haberse confirmado en Drosophi-la y mosquitos, hay claros indicios que estemecanismo opera en otras 30 especies perte-necientes a Diptera, Coleoptera, Hemiptera,Blattaria, Hymenoptera, Lepidoptera y Or-thoptera (Vodovar y Saleh, 2012). Asimismo,se ha demostrado que varias proteínas ho-mólogas, incluidas enzimas, que se encuen-tran en la mayor parte de los animales e in-cluso en las plantas, forman parte de estemecanismo de defensa (por ejemplo la enzi-ma Dicer) (Obbard et al., 2009).

Existen otros mecanismos RNA interferen-tes muy similares al antiviral, (que sirven aotros propósitos) y que se activan: a) durantelas etapas del desarrollo, b) para la regula-ción de la expresión genética, c) para prote-ger la estabilidad del genoma reprimiendola transposición. Estos mecanismos utilizanRNA de cadenas cortas (endo-siRNA, miRNAy piRNA) pero en estos casos provienen de latranscripción desde el propio genoma delinsecto, y no del genoma viral. Hay quemencionar que varias de estas funciones noantivíricas se presentan en otros animalesincluidos los mamíferos.

DEFENSA ANTIVIRAL MEDIADA PORJAK-STAT Y LA PROTEÍNA VAGO

Existe otro mecanismo que parece tenerformas de expresión similares pero no idén-ticas, según la especie de insecto o de virus


intervinientes. Es muy interesante el hechoque la función que lleva a cabo es parecida ala del Interferón de los vertebrados. En estesentido las células atacadas del insecto sin-tetizan una proteína (denominada Vago) quese secreta a la hemolinfa y se une a otrascélulas del insecto induciendo en éstas la

resistencia a la infección virósica mediantela síntesis de proteínas antivíricas (Kingsol-ver y Hardy, 2012). Paradkar et al. (2012)han observado que durante la infección demosquitos del género Culex por el West NileVirus, se activa el mecanismo de RNA inter-ferente a través de la enzima Dicer-2 queactúa sobre la doble hebra de RNA virósico ya partir de un mecanismo de activación dela transcripción se produce la síntesis deuna proteína de 18 kDa que es procesada ysecretada al exterior de la célula (Fig. 4).Esta proteína (Vago) se une a un receptor demembrana de otra célula que se encuentraen contacto funcional por su lado citoplas-mático con el sistema Jak-STAT. Ello aumen-ta la resistencia de estas células al ataquevirósico. En general, por lo que se sabe devarias líneas de investigación, se acepta queel segundo paso del mecanismo funciona dela siguiente forma. La kinasa Janus (Jak)fosforila a las proteínas STAT asociadas yéstas se dimerizan y desprenden. La proteínaSTAT, dimerizada se transloca al núcleo, sir-viendo de factor de transcripción que activala síntesis de proteínas antivíricas. La acti-vación de sistema Jak-STAT aumenta la re-sistencia antivírica de la célula, uno de losmediadores de esta resistencia es la proteínavir-1 (Kingsolver y Hardy, 2012). En Aedesaegypti, Souza Neto et al. (2009) han obser-vado un mecanismo de la resistencia contrael virus del dengue, en este caso habiendoidentificado la síntesis de factores de restric-ción del dengue virus producido por la acti-vación de Jak-STAT. Las investigaciones encurso están arrojando luz sobre la distribu-ción entre taxones que tiene el mecanismocombinado antivírico RNAi- Jak-STAT.

OTRAS FORMAS DE DEFENSAANTIMICROBIANAS

Un ejemplo que involucra al comporta-miento del insecto es el incremento en latemperatura corporal de Locusta migratoriaVolkonsky (1939) que resulta por exposiciónal sol para evitar el desarrollo del hongoMetarhizium anisopliae (Metchnikoff) Soro-kin. Hay datos en el sentido que el aumento

Figura 3. Activación de la vía Jak/STAT. Lainfección viral induce la unión de la citoquinaUpd-3 a los receptores dimerizados Dome-less (dome) activando a hopscotch (hop) ySTAT. La fosforilación de STAT produce latranslocación al núcleo activando los genesefectores (figura modificada de Kingsolver yHardy, 2012).


de temperatura del organismo se debe a laacción de derivados eicosanoides que se li-beran a partir de la inducción de la respues-ta inmune (Stanley et al., 2009).

La defensa en los insectos sociales es es-pecial porque también involucra al compor-tamiento, en este caso la conducta colecti-va, sobre todo en los nidos. Los representan-tes más estudiados son las hormigas, abejasy termitas puesto que, además de ser losmás abundantes, tienen importancia econó-mica. Estas especies ponen de manifiesto es-trategias a nivel grupal que pueden denomi-narse «inmunidad social». En un nivel clara-mente sanitario se observa que estas especies

ponen un especial énfasis en la prevenciónde las enfermedades, tal como lo muestranlos comportamientos relacionados con lahigiene y con la exclusión de causas y situa-ciones que sean proclives a generar epizoo-tias. Por ejemplo, en estas especies se lleva acabo la remoción de los miembros de la co-lonia que presenten signos de enfermedad.Por otra parte, se sabe que las abejas obrerasse aglomeran incrementando la temperaturaen torno a las larvas enfermas. Este compor-tamiento ha sido interpretado como un me-canismo para eliminar patógenos. Asimismoel comportamiento de interacción de indivi-duos sanos con individuos afectados ha reci-

Figura 4. Activación de STAT dependiente de la transcripción de la proteína vago. La unión deDicer-2 (Dcr2) a dsNRA viral activa la expresión de vago. La unión de la proteína vago a unreceptor celular resulta en la activación del complejo Jak/STAT y en la expresión de genesantivirales como Vir-1 (figura modificada de Kingsolver y Hardy, 2012).


bido varias opiniones. Es probable que lapresencia de sustancias antimicrobianas enla superficie de la cutícula de estos insectosexplique este comportamiento.

LA RELACIÓN HOSPEDERO-PARASITOIDEY LOS MICROHIMENÓPTEROS

PARASITOIDESUna mención especial merece la relación

hospedero-parasitoide, en la cual, a travésde la evolución han ocurrido cambios en losmecanismos de ataque de los parasitoidesque han sido parcialmente neutralizados porcambios o reprogramaciones de las estrate-gias de defensa en los hospedadores. La pri-mera fase de esta relación se presenta en elhecho de que algunos insectos, para el casomicrohimenópteros parasitoides, logran eva-dir el sistema inmune de sus hospederos porla introducción de factores específicos en elmomento de la oviposición. Un ejemplo cla-ro es el de los parasitoides que anulan laactividad de melanización que posee el hos-pedador, sin anular en forma permanente sudefensa contra los microorganismos.

Son particularmente interesantes las es-trategias desarrolladas por los insectos queparasitoidizan las larvas y los huevos deotros insectos por el hecho que afectan direc-tamente el funcionamiento de los mecanis-mos de defensa de ambas especies. Existenvarias revisiones especializadas en el tema,entre las que cabe mencionar a Beckage yGelman (2004) y Pennacchio y Strand(2006).

Las especies parasitoides han llegado adesarrollar mecanismos sumamente comple-jos que tienen una enorme eficiencia paraasegurar el desarrollo de los huevos que de-positan en el interior de la larva del hospe-dador. Existe una enorme cantidad de espe-cies parasitoides que abarcan siete órdenesde insectos. El grupo más grande (80 %) co-rresponde a los himenópteros y dentro deellos la superfamilia Ichneumonoidea, (conla familias Braconidae e Ichneumonidae),que posee más de 100.000 especies entreectoparasitoides y endoparasitoides. Entrelos endoparasitoides han surgido especiesque, a la vez que inyectan los huevos en la

larva hospedadora, también inyectan: a)péptidos y proteínas con funciones específi-cas en el líquido (el denominado «veneno»)contenido en el cáliz de oviposición; b) vi-riones correspondientes a una especie de vi-rus constituido por varios segmentos de do-ble cadenas de DNA. Este virus es conocidocon el nombre de polidnavirus (PDV), contie-ne los genes necesarios para facilitar el pro-ceso de desarrollo del huevo del parasitoidey constituye una estrategia prácticamenteúnica en la biología del parasitismo: el virusestá integrado al genoma del himenóptero yse activa, formando viriones, en el momentode la reproducción; c) además, a partir dela cubierta celular de los huevos del hime-nóptero se desarrollan células gigantes co-nocidas con el nombre de teratocitos que,ejecutando funciones ya sea propias o com-plementarias, contribuyen a la proteccióndel desarrollo de la larva del parasitoide.Los hospedadores más comunes de estosendoparasitoides son lepidópteros, le siguenen importancia los dípteros y coleópteros,aunque también se incluyen heterópteros yhomópteros.

La hembra parasitoide puede llevar acabo la oviposición en los huevos, las larvas,pupas, o ninfas de la especie hospedadora. Enalgunos casos, la relación hospedero/parasi-toide es fisiológicamente muy específica y loshuevos se colocan en solamente uno de losestados mencionados. En otros, es algo menosespecífica y puede oviponer en las formas co-rrespondientes a dos estados distintos, porejemplo en huevos y larvas, etc.

La secuencia de las maniobras del pará-sito se inicia con la inyección de polidnavi-rus, conjuntamente con los huevos por partede las hembras, en el hemocele del hospeda-dor. Con ello logran, por ejemplo, evitar laencapsulación de los huevos depositados enel interior del insecto huésped, asegurar eldesarrollo de sus larvas y la posterior emer-gencia de las formas adultas de los mismos(Strand y Pech, 1995).

En líneas generales, la estrategia del me-canismo de parasitoidización consiste enparalizar a la larva hospedera e inactivaraquellos mecanismos de defensa que afecten


el desarrollo de las larvas endoparasitoides.Entre otros efectos ello conlleva, general-mente, el estancamiento del crecimiento dela larva hospedadora en los últimos estadiosy la anulación de la metamorfosis. No obs-tante en algunos sistemas parásito/hospeda-dor puede llevarse a cabo una metamorfosisanticipada e imperfecta. La avispa adultaemerge generalmente al final de la vida lar-val del hospedador.

El PDV se reproduce en las células delhospedador, en gran parte en los hemocitoscirculantes, pero también en otros tejidos,por ejemplo en las glándulas protorácicas;esta actividad vírica ocurre entre algunashoras y varios días, dependiendo de la espe-cie. En la glándula protorácica el PDV indu-ce cambios citopáticos que destruyen las cé-lulas secretoras. Las proteínas del venenollevan a cabo varios efectos. Inyectadas con-juntamente con el PDV pueden actuar alte-rando la actividad de la esterasa que inactivaa la hormona juvenil (JH), entre otras accio-nes relevantes. En varias especies los efecto-res mencionados actúan sobre las gónadasdel hospedador produciendo la castración dela larva. El PDV produce una paralizaciónde la respuesta inmune al atacar los hemo-citos impidiendo con ello la encapsulacióndel parasitoide. Por otra parte, se ha obser-vado que el virus aumenta la concentraciónde la trealosa en la hemolinfa, con lo cualse facilita el desarrollo del parasitoide. Dela misma forma, se ha visto que en algunasespecies se producen alteraciones cromosó-micas en la mitosis o meiosis que llevan a lacastración. Asimismo, en varias especies seobservó que la acción conjunta del veneno,el PDV y los teratocitos retardan la pupacióno la inhiben.

El veneno de la avispa induce la capta-ción del virus por las células del hospedador,aumentando sus efectos. Se ha observado queel veneno también produce una parálisistransitoria de la larva, como así tambiénuna inhibición de la muda de ésta.

Los teratocitos se forman a partir de cé-lulas de la serosa que recubren el embriónparasitoide. Estos teratocitos no se dividen,pero aumentan su volumen y con frecuencia

se hacen poliploides. Su tamaño llega a200-400 µm, y adquieren vellosidades queles sirven para una mejor absorción de meta-bolitos y catabolitos. Su número disminuyeal final del lapso en que los parasitoides al-canzan su completo desarrollo. Los teratoci-tos segregan una proteína similar a la vitelo-genina y otras similares a proteínas de reser-va de la especie (Kadono Okuda et al.,1998, citados por Beckage y Gelman, 2004).La inyección de teratocitos en larvas indem-nes causan distintos efectos según la especie:retardan la pupación, disminuyen la concen-tración de esterasa de la JH (JHE), reducenlos niveles de arilforinas, reducen el cuerpograso. En Manduca sexta se observó que lalarva de este hospedador aumenta de tama-ño y se torna color rosa indicando altos ni-veles de JH. La disminución de la JHE apa-rentemente no se produce por una disminu-ción de la transcripción intracelular sinopor eventos postranscripcionales.

Las proteínas segregadas por los teratoci-tos (TSP) disminuyen la síntesis de proteínasen los cultivos celulares y también reducenla actividad de fenoloxidasa. Como efectosgenerales se ha observado que los propiosparasitoides liberan ecdisteroides y JH a lahemolinfa, con la consecuencia de alterar elequilibrio endócrino del hospedador.

Estos efectos han sido mencionados porinvestigadores interesados en aprovecharlosen el control biológico de insectos dañinospara la agricultura que sean susceptibles alos endoparasitoides.

LA INMUNIDAD INNATA Y SUSASPECTOS ADAPTATIVOS EN INSECTOS

A diferencia de la distinción existente envertebrados entre inmunidad innata e inmu-nidad adaptativa, en los insectos y en nume-rosos invertebrados existen varios procesosentre los mecanismos de defensa que confor-man un cuadro distinto. Los investigadoresactuales están develando la asombrosa va-riedad de mecanismos de defensa existentesen invertebrados, sobre todo en insectos. Es-tos mecanismos son altamente eficientes, talcomo lo demuestra, entre otros hechos la


enorme cantidad de especies de insectosexistentes y su sorprendente ubicuidad.

Hay varios ejemplos de característicaspresentes en peces agnatos y en invertebradosque constituyen respuestas adaptativas en unsentido amplio. En las lampreas se ha des-cubierto que son capaces de llevar a cabo,en ciertas condiciones, un reordenamientogénico que genera una diversificación somá-tica de receptores de la membrana de linfo-citos (Pancer et al. 2004, citado por Flajniky Du Pasquier, 2004). Este mecanismo co-rresponde a una forma de adquisición devariabilidad de detección de antígenos quese consideraba privativo de los gnatostoma-dos y sus descendientes. En un caso similar,aunque no homólogo estructuralmente, estu-dios llevados a cabo en moluscos por Zhanget al. (2004) han demostrado que estos ani-males pueden efectuar una diversificaciónsomática de proteínas pertenecientes a lafamilia de las inmunoglobulinas, ampliandola capacidad de detección de moléculas ex-trañas.

Los insectos, grupo sobre el cual existe lamayor parte de la información, muestranvarios mecanismos interesantes. Cabe men-cionar el descubierto en Drosophila que con-siste en responder en forma diferencial aciertas bacterias y con la particularidad (in-esperada) de que una segunda respuesta a lamisma bacteria es de mayor intensidad(Agaisse, 2007; Pham et al., 2007). Este he-cho, pone en evidencia una doble caracterís-tica que solamente se había atribuido a larespuesta adaptativa de los vertebrados: lacapacidad de una cierta especificidad res-pecto al atacante, y la memoria de una res-puesta inmune. Asimismo es muy interesanteel mecanismo correspondiente al sistemaantiviral del RNA interferente. En este meca-nismo se utiliza un segmento de una hebradel RNA del virus para reconocer la otra he-bra (complementaria) y destruirla. Con ellose elimina la posibilidad de reproducción deeste virus particular. Es decir que el recono-cimiento del microorganismo atacante esespecífico. Cuando este sistema actúa contraotra especie de virus lo hace de la mismaforma, o sea en forma específica. Es claro

que el mecanismo constituye un caso conspi-cuo de especificidad. En este mecanismo laespecificidad se basa en el hecho que la es-tructura de reconocimiento corresponde auna molécula (para el caso RNA virósico)que no se encuentra codificada en el genomadel hospedador. Cabe señalar que, estricta-mente, el sistema es más específico que elsistema generador de diversidad de las mo-léculas de inmunoglobulinas (Igs) de los ver-tebrados, dado que este último exige unaselección entre las numerosas variantes deIgs que se forman en repuesta a un antígeno,de manera que las Igs que se imponen du-rante esta maduración (a medida que avan-za el proceso de defensa inmune), son lasmás eficientes, es decir las que tienden a sermás «específicas».

Estos ejemplos aislados, que seguramentese incrementarán en consonancia con lasnuevas investigaciones, demostrarían que losinsectos cuentan con mecanismos los cuales,por su forma de generación y por los resulta-dos que obtienen (destrucción específica delorganismo infectante), tienen característicasadaptativas.

CONSIDERACIONES FINALES

En el intento por plantear una visión in-tegradora de los mecanismos de defensa eninsectos se ponen de manifiesto algunas con-clusiones. En primer lugar que la relaciónentre la inmunidad innata constitutiva, larespuesta inmune innata inducida por lanoxa y la inmunidad adaptativa (que inclui-ría a inmunidad de especificidad variable)de los insectos son claramente interdepen-dientes. Los mecanismos de defensa existen-tes en insectos, que las investigaciones vansacando a la luz, muestran que existe unagran variedad en la expresión. Algunos deellos contienen aspectos funcionales idénti-cos o similares en varios taxones y otros pa-recen estar restringidos a grupos o especies.En consonancia con el último punto debeinevitablemente mencionarse el caso de lagran cantidad de genes que han cambiadosu función a través de la evolución, o quelas han ampliado a campos fisiológicos muy


diferentes. A este punto hay que agregar elcorrespondiente a la transferencia horizontalde genes entre especies, aspecto que se estáempezando a dilucidar velozmente mercedal conocimiento de los genomas completosde distintas especies.

En los últimos años la gran cantidad deinformación sobre inmunidad en insectospermite tener una visión bastante más elásti-ca al respecto y deja abierto, al mismo tiem-po un amplio campo de estudio para ahon-dar en esta temática.

AGRADECIMIENTOS

Al Dr. Fernando Navarro, Dra. TeresaVera y Dra. Marta Bühler por la lectura crí-tica del borrador. Al Lic. Pablo Pereyra de lasección Iconografía de la Fundación MiguelLillo por la realización de las figuras.

LITERATURA CITADA

Agaisse, H. 2007. An adaptive immune respon-se in Drosophila? Cell Host & Microbe, 1:91-93.

Altincicek, B., Stotzel, S., Wygrecka, M., Preis-sner, K. T. y Vilcinskas, A. 2008. Host-derived extracellular nucleic acids enhanceinnate immune responses, induce coagula-tion, and prolong survival upon infection ininsects. Journal of Immunology, 181:2705-2712.

An, S., Dong, S., Wang, Q., Li, S., Gilbert, L.I., Stanley, D. y Song, Q. 2012. Insectneuropeptide bursicon homodimers induceinnate immune and stress genes duringmolting by activating the NF-kappaB trans-cription factor Relish. PLoS One, 7:e34510.

Banerjee, A., Datta, P. K., Basu, P. S. y Datta,T. K. 1991. Characterization of a naturallyoccurring protease inhibitor in the hemolym-ph of the scorpion, Heterometrus benga-lensis. Developmental & Comparative Im-munology, 15: 213-218.

Baracchi, D., Francese, S. y Turillazzi, S. 2011.Beyond the antipredatory defence: honeybee venom function as a component of so-cial immunity. Toxicon, 58: 550-557.

Baracchi, D., Mazza, G. y Turillazzi, S. 2012.From individual to collective immunity: therole of the venom as antimicrobial agent inthe Stenogastrinae wasp societies. Journalof Insect Physiology, 58: 188-193.

Baxter, R. H., Steinert, S., Chelliah, Y., Volo-honsky, G., Levashina, L.A., Deisenhofer,J. 2010. A heteromeric complex of theLRR proteins LRIM1 and APL1C regulatescomplement-like immunity in Anophelesgambiae. Proceedings of the National Aca-demy of Sciences, 107: 16817-16822.

Beckage, N. E. y Gelman, D. B. 2004. Waspparasitoid disruption of host development:implication for new biologically based strate-gies for insect control. Annual Reviews ofEntomology, 49: 299-330.

Berger, J. y Jurèová, M. 2012. Phagocytosisof insect haemocytes as a new alternativemodel. Journal of Applied Biomedicine, 10:35-40.

Bidla, G., Lindgren, M., Theopold, U. y Dushay,M. S. 2005. Hemolymph coagulation andphenoloxidase in Drosophila larvae. Develop-mental & Comparative Immunology, 29:669-679.

Bidla, G., Hauling, T., Dushay, M. S. y Theopold,U. 2009. Activation of insect phenoloxida-se after injury: endogenous versus foreignelicitors. Journal of Innate Immunity, 1:301-308.

Brehelin, M., Boigegrain, R. A., Drif, L. y ColettiPreviero, M. A. 1991. Purification of aprotease inhibitor which controls prophe-noloxidase activation in hemolymph of Lo-custa migratoria (insecta). Biochemical Bio-physic Research Communications, 179:841-846.

Cerenius, L., Kawabata, S., Lee, B. L., Nonaka,M. y Söderhäll, K. 2010. Proteolytic cas-cades and their involvement in invertebrateimmunity. Trends in Biochemical Sciences,35: 575-583.

Chang, H. J., Dhanasingh, I., Gou, X., Rice, A.M. y Dushay, M. S. 2012. Loss of hemo-lectin reduces the survival of Drosophila lar-vae after wounding. Developmental & Com-parative Immunology, 36: 274-278.

Czapla, T. H., Hopkins, T. L. y Kramer, K. J.1990. Catecholamines and related o-diphe-nols in cockroach hemolymph and cuticleduring sclerotization and melanization: com-parative studies on the order Dictyoptera.Journal of Comparative Physiology B, 160:175-181.

Davis, M. M. y Engstrom, Y. 2012. Immuneresponse in the barrier epithelia: lessonsfrom the fruit fly Drosophila melanogaster.Journal of Innate Immunity, 4: 273-283.

De Gregorio, E., Spellman, P. T., Rubin, G. M.,y Lemaitre, B. 2001. Genome-wide analy-sis of the Drosophila immune response byusing oligonucleotide microarrays. Procee-dings of the National Academy of Sciences,98: 12590-12595.


Dushay, M. S. 2009. Insect hemolymph clot-ting. Cellular and Molecular Life Science,66: 2643-2650.

Eleftherianos, I. y Revenis, C. 2011. Role andimportance of phenoloxidase in insect he-mostasis. Journal of Innate Immunity, 3:28-33.

Eleftherianos, I., Gokcen, F., Felfoldi, G., Milli-chap, P. J., Trenczek, T. E, Ffrench-Cons-tant R. H. 2007. The immunoglobulin fa-mily protein hemolin mediates cellular im-mune responses to bacteria in the insectManduca sexta. Cellular Microbiology, 9:1137-1147.

Falabella, P., Riviello, L., Pascale, M., Lelio, I.D., Tettamanti, G. y Grimaldi, A. 2012.Functional amyloids in insect immune res-ponse. Insect Biochemistry and MolecularBiology, 42: 203.211.

Fauvarque, M. O. y Williams, M. J. 2011. Dro-sophila cellular immunity: a story of migra-tion and adhesion. Journal of Cell Science,124: 1373-1382.

Feldhaar, H. y Gross, R. 2008. Immune reac-tions of insects on bacterial pathogens andmutualists. Microbes and Infection, 10:1082-1088.

Flajnik, M. F. y Du Paquier, L. 2004. Evolutionof innate and adaptive immunity: can wedraw a line? Trends in Immunology, 25:640-644.

Galko, M.J. y Krasnow, M.A. 2004. Cellularand genetic analysis of wound healing inDrosophila larvae. PLOS Biology, 2 (8)e239.

Gandhe, A. S., John, S. H. y Nagaraju, J.2007. Noduler, a novel immune up-regula-ted protein mediates nodulation response ininsects. The Journal of Immunology, 179:6943-6951.

Gillespie, J. P. y Kanost, M. R. 1997. Biologicalmediators of insect immunity. Annual Re-view of Entomology, 42: 611-643.

Gorman, M. J. y Paskewitz, S. M. 2001. Seri-ne proteases as mediators of mosquitoimmune responses. Insect Biochemistryand Molecular Biology, 31: 257-262.

Haine. E. R., Rolff, J. y Siva Jothy, M. Y.2007. Functional consequences of bloodclotting in insects. Developmental and Com-parative Immunology, 31: 456-464.

Hamilton, C., Lay, F. y Bulmer, M. S. 2011.Subterranean termite prophylactic secretio-ns and external antifungal defenses. Jour-nal of Insect Physiology, 57: 1259-1266.

Hegedus, D., Erlandson, M., Gillott, C. y To-prak, U. 2009. New insights into peritro-phic matrix synthesis, architecture, andfunction. Annual Reviews of Entomology,54: 285-302.

Hoffmann, J. A. 1995. Innate immunity of in-sects. Current Opinion in Immunology, 7:4-10.

Hoffmann, J. A. 1999. Phylogenetic perspecti-ves in innate immunity. Science, 284:1313-1318.

Howard, R. W., Miller, J. S. y Stanley D. W.1998. The influence of bacterial speciesand intensity of infections on nodule forma-tion in insects. Journal of Insect Physiolo-gy, 44 (2): 157-164.

Ibrahim, A. M. y Kim, Y. 2008. Transient ex-pression of protein tyrosine phosphatasesencoded in Cotesia plutella bracovirus inhi-bits insect cellular immune response. Na-turwissenschaften, 95: 25-32.

Jiang, R., Kim, E. H., Gong, J. H., Kwon, H.M., Kim, C. H., Ryu, K. H., Park, J. W.,Kurokawa, K., Zhang, J., Gubb, D. y Lee,B. L. 2009. Three pairs of protease-ser-pin complexes cooperatively regulate theinsect innate immune responses. The Jour-nal of Biological Chemistry, 284: 35652-35658.

Kanost, M. R. 1999. Serine proteinase inhibi-tors in arthropod immunity. Developmental& Comparative Immunology, 23: 291-301.

Karlsson, C., Korayem, A. M., Scherfer, C.,Loseva, O., Dushay, M. S. y Theopold, U.2004. Proteomic analysis of the Drosophi-la larval hemolymph clot. The Journal ofBiological Chemistry, 279 (50): 52033-52041.

Kim, M. H., Joo, C. H., Cho, M. Y., Kwon, T.H., Lee, K. M. y Natori, S. 2000. Bacte-rial-injection-induced syntheses of N-beta-alanyldopamine and Dopa decarboxylase inthe hemolymph of coleopteran insect, Tene-brio molitor larvae. European Journal ofBiochemistry, 267: 2599-2608.

Kingsolver, M. B. y Hardy, R. W. 2012. Ma-king connections in insect innate immunity.Proceedings of the National Academy ofSciences, 109 (46): 18639-18640.

Korayem, A. M., Fabbri, M., Takahashi, K.,Scherfer, C., Lindgren, M., Schmidt, O.,Ueda, R., Dushay, M. S. y Theopold, U.2004. A Drosophila salivary gland mucinis also expressed in immune tissues: evi-dence for a function in coagulation and theentrapment of bacteria. Insect Biochemistryand Molecular Biology, 34: 1297-1304.

Korayem, A. M., Hauling, T., Lesch, C., Fabbri,M., Lindgren, M., Loseva, O., Schmidt, O.,Dushay, M. S. y Theopold, U. 2007. Evi-dence for an immune function of lepidopte-ran silk proteins. Biochemical and Biophysi-cal Research Communications, 352: 317-322.


Lavine, M. D. y Strand, M. R. 2002. Insecthemocytes and their role in immunity. In-sect Biochemistry and Molecular Biology,32: 1295-1309.

Lemaitre, B. y Hoffmann, J. 2007. The hostdefense of Drosophila melanogaster. AnnualReview of Immunology, 25: 697-743.

Lesch, C., Goto, A., Lindgren, M., Bidla, G.,Dushay, M. S. y Theopold, U. 2007. Arole for Hemolectin in coagulation and im-munity in Drosophila melanogaster. Develo-pmental & Comparative Immunology, 31:1255-1263.

Li, J., Tracy, J. W. y Christensen, B. M.1992. Phenol oxidase activity in hemolym-ph compartments of Aedes aegypti duringmelanotic encapsulation reactions againstmicrofilariae. Developmental & ComparativeImmunology, 16: 41-48.

Li, D., Scherfer, C., Korayem, A. M., Zhao, Z.,Schmidt, O. y Theopold, U. 2002. Insecthemolymph clotting: evidence for interactionbetween the coagulation system and theprophenoloxidase activating cascade. InsectBiochemistry and Molecular Biology, 32:919-928.

Lindgren, M., Riazi, R., Lesch, C., Wilhelmsson,C., Theopold, U. y Dushay, M. S. 2008.Fondue and transglutaminase in the Droso-phila larval clot. Journal of Insect Physiolo-gy, 54: 586-592.

Liu, F., Ling, E. y Wu, S. 2009. Gene expres-sion profiling during early response to injuryand microbial challenges in the silkwormBombyx mori. Archives of Insect Bioche-mistry and Physiology, 72: 16-33.

Medina Pereyra, P., Murúa, M. G., Navarro, F.y Fernández, F. M. 2011a. Changes in theabsorption spectrum of hemolymph fromSpodoptera frugiperda produced by pheno-loxidase activity. Biocell, 35 (2): A138.

Medina Pereyra, P., Hernández de Sanchez, M.y Fernández, F. M. 2011b. Cambios enlos patrones electroforéticos de proteínasde la hemolinfa de larvas y pupas de Spo-doptera frugiperda debidos a la coagulación.Serie Monográfica y Didáctica F.C.N. eIML, Universidad Nacional de Tucumán,52: 100.

Medina Pereyra, P., Castro, F. y Fernández, F.M. 2012. Actividad de lisozima en hemol-infa de larvas y pupas de Spodoptera frugi-perda (Lepidoptera: Noctuidae). Acta Zooló-gica Lilloana, 56: 31-37.

Merchant, D., Ertl, R. L., Rennard, S. I., Stan-ley, D. W. y Miller, J. S. 2008. Eicosa-noids mediate insect hemocyte migration.Journal of Insect Physiology, 54:215,221.

Montaño Pérez, K. y Vargas Albores, F. 2002.Péptidos antimicrobianos: un mecanismo dedefensa ancestral con mucho futuro. Inter-ciencia, 27 (1): 21-27.

Nappi, A. J. y Seymour, J. 1991. Hemolymphphenol oxidases in Drosophila melanogaster,Locusta migratoria, and Austropotamobiuspallipes. Biochemical and Biophysical Re-search Communications, 180: 748-754.

Nappi, A. J. y Christensen, B. M. 2005. Me-lanogenesis and associated cytotoxic reac-tions: applications to insect innate immuni-ty. Insect Biochemistry and Molecular Bio-logy, 35: 443-459.

Obbard, D. J., Gordon, K. H., Buck, A. H., Ji-ggins, F. M. 2009. The evolution of RNAias a defense against viruses and transpo-sable elements. Philosophical Transactionsof the Royal Society B: Biological Sciences,364: 99-115.

Paradkar, P. N., Trinidad, L., Voysey, R., Duche-min, J. B. y Walker, P. J. 2012. SecretedCago restrict West Nile virus infection inCulex mosquito cells by activating the Jak-STAT pathway. Proceedings of National Aca-demy of Sciences, 109: 18915-18920.

Park, J. W. y Lee, B. L. 2012. Insect immuno-logy. En: L. I. Gilbert (ed.), Insect Molecu-lar Biology and Biochemistry. Elsevier &Academic Press, Amsterdam and NewYork, pp. 480-512.

Pechan, T., Cohen, A., Williams, W. P. y Luthe,D. S. 2002. Insect feeding mobilizes aunique plant defense protease that disruptsthe peritrophic matrix of caterpillars. Pro-ceedings of the National Academy of Scien-ces, 99: 13319-13323.

Pennacchio, F. y Strand, M. R. 2006. Evolutionof developmental strategies in parasitic Hy-menoptera. Annual Reviews of Entomology,51: 233-258.

Pérez, M. M., Schachter, J., Berni, J. y Quesa-da Allue, L. A. 2010. The enzyme NBAD-synthase plays diverse roles during the lifecycle of Drosophila melanogaster. Journalof Insect Physiology, 56: 8-13.

Pham, L. N., Dionne, M. S., Shirasu-Hiza, M. ySchneider, D. S. 2007. A specific primedimmune response in Drosophila is depen-dent on phagocytes. PLOS Pathogens, 3(e26): 0001-0008.

Povolones, M., Waterhouse, R. M., Kafatos, F.C. y Christophides, G. K. 2009. Leucin-rich repeat protein complex activates mos-quito complement in defence against Plas-modium parasite. Science, 324: 258-261.

Rosales, C. 2011. Phagocytosis, a cellular im-mune response in insects. InvertebrateSurvival Journal, 8: 109-131.


Schachter, J., Pérez, M. M. y Quesada-Allue,L. A. 2007. The role of N-â-alanyl-dopami-na synthase in the immune response oftwo insects. Journal of Insect Physiology,53: 1188-1197.

Schmidt, O., Soderhall, K., Theopold, U. y Faye,I. 2010. Role of adhesion in arthropodimmune recognition. Annual Review of Ento-mology, 55: 485-504.

Souza Neto, J. A., Sim, S. y Dimopoulos, G.2009. An evolutionary conserved functionof the Jak.STAT pathway in anti-dengue de-fence. Proceedings of National Academy ofSciences, 106: 17841-17846.

Stanley, D., Miller, J. y Tunaz, H. 2009. Eicosa-noid actions in insect immunity. Journal ofInnate Immunity, 1: 282-290.

Strand, M. R. y Pech, L. 1995. Immunologicalbasis for compatibility in parasitoid-host re-lationships. Annual Review of Entomology,40: 31-56.

Tellez Jurado, A., Cruz-Ramirez, M. G., Merca-do Flores, Y., Asaff Torres, A. y AranaCuenca, A. 2009. Mecanismo de acción yrespuesta en la relación de hongos ento-mopatógenos e insectos. Revista Mejicanade Micología, 30: 73-80.

Theopold, U., Li, D., Fabbri, M., Scherfer, C. ySchmidt, O. 2002. The coagulation of in-sect hemolymph. Cellular and Molecular LifeSciences, 59: 363-372.

Tunaz, H., Bengin, C. y Er, M. K. 2008. Nodu-lation reaction to fungal infections in larvaeof Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleop-tera: Chrysomelidae) mediated by eicosa-noids. Turkish Journal of Agriculture andForestry, 32: 11-18.

Tzou, P., De Gregorio, E., y Lemaitre, B.2002. How Drosophila combats microbialinfection: a model to study innate immunityand host-pathogen interactions. CurrentOpinion in Microbiology, 5: 102-110.

Vargas Albores, F. y Ortega Rubio, A. 1994. Elsistema inmune humoral de los insectos.Tópicos de Investigación y Posgrado, 4 (1):21-28.

Vilmos, P. y Kurucz, E. 1998. Insect immunity:evolutionary roots of the mammalian innateimmune system. Immunology Letters, 62:59-66.

Vodovar, N. y Saleh, M. C. 2012. Of insectsand viruses: The role of small RNAs in in-sect defense. Advances in Insect Physiolo-gy, 42: 1-36.

Wang, Y. y Jiang, H. 2004. Purification andcharacterization of Manduca sexta serpin-6: a serine proteinase inhibitor that selec-tively inhibits prophenoloxidase-activatingproteinase-3. Insect Biochemistry and Mo-lecular Biology, 34: 387-395.

Wang, Z., Wilhelmsson, C., Hyrsl, P., Loof, T.G., Dobes, P., Klupp, M., Loseva, O., Mor-gelin, M., Ikle, J., Cripps, R. M., Herwald,H., y Theopold, U. 2010. Pathogen entra-pment by transglutaminase-a conservedearly innate immune mechanism. PLoS Pa-thogens, 6: e1000763.

Whitten, M. M., Tew, I. F., Lee, B. L. y Ratcli-ffe, N. A. 2004. A novel role for an in-sect apolipoprotein (apolipophorin III) inbeta-1,3-glucan pattern recognition andcellular encapsulation reactions. Journal ofImmunolology, 172: 2177-2185.

Xu, J., y James, R. 2009. Genes related toimmunity, as expressed in the alfalfa le-afcutting bee, Megachile rotundata, duringpathogen challenge. Insect Biochemistryand Molecular Biology, 18: 785-794.

Zhang, S. M., Adema, C. M., Kepler, T. B. yLoker, E. S. 2004. Diversification of Igsuperfamily genes in an invertebrate. Scien-ce, 304: 251-254.

Zou, Z., Shin, S. W., Alvarez, K. S., Kokoza, V.y Raikhel, A. S. 2010. Distinct melaniza-tion pathways in the mosquito Aedes aegyp-ti. Immunity, 32: 41-53.

Observaciones sobre los mecanismos de defensa de los...

Documents

Transcript of Observaciones sobre los mecanismos de defensa de los...