Las abejas también vacunan a sus hijos

La transferencia de inmunidad de las madres a la
descendencia está muy extendida entre los animales. Los mamíferos, por ejemplo,
intercambian una abundante información inmunológica y sobre los patógenos a
través de la placenta y de la leche materna, muy rica en anticuerpos. Y es que
no hay nada mejor que una madre.

Los insectos carecen
de anticuerpos, pero se sabe que las madres de los insectos son capaces de
enseñar al sistema inmune de su descendencia a través de los huevos, aunque
hasta ahora ignorábamos exactamente cómo ocurría esto.

¿Cómo pueden los insectos preparar inmunológicamente a la siguiente
generación a través del huevo, sin anticuerpos?

En un reciente trabajo publicado en PLoS Pathogens (1), los investigadores han estudiado una proteína
de la sangre de las abejas que se llaman vitelogenina
y que tiene una función protectora contra las enfermedades. La manera en la que
las abejas transferían la inmunidad a su descendencia era un misterio, pero
ahora se ha descubierto que es algo tan simple como comer, y a través de esta
proteína.

En una colonia de abejas, la reina muy raramente abandona el
nido, y las abejas obreras se encargan de traerle el alimento. Las obreras
recogen multitud de bacterias patógenas del ambiente mientras salen para
recolectar el polen y el néctar. Cuando vuelven a la colonia, emplean ese polen
para preparar la jalea real, un alimento para la reina que contiene entre otras
cosas bacterias del ambiente exterior. La reina al comer esas bacterias, las
digiere en el intestino y fragmentos o moléculas de esas bacterias se almacenan
en el cuerpo graso de la reina, un tejido con una función similar al hígado,
para al final llegar a la hemolinfa o sangre del insecto. 

Esos fragmentos de bacterias se unen entonces a la proteína
vitelogenina que los transfiere por vía sanguínea a los huevos que se están
desarrollando en el ovario de la reina. De esta forma los descendientes de la reina son “vacunados” y su sistema inmune se
prepara para luchar contra las bacterias que se encontrarán en el ambiente cuando
crezcan. Este trabajo demuestran que la vitelogenina es el transportador de
esas señales que imprimen el carácter inmunológico a la siguiente descendencia.

No hay movimientos anti-vacunas entre los insectos. Las abejas
inmunizan a sus descendencia de forma natural contra las enfermedades
infecciosas del ambiente.

Los investigadores han empleado como modelo la abeja de la
miel, Apis mellifera, uno de los
polinizadores más importantes, susceptible de muchas enfermedades y que está
disminuyendo su población global a nivel alarmante. Mediante técnicas de
hibridación y microscopia han demostrado que la vitelogenina se une a bacterias
como Paenibacillus larvae, un Gram
positivo que causa la enfermedad de las abejas conocida como loque americana, y Escherichia coli, una bacteria Gram negativa. Pero además, la
vitelogenina es capaz de unirse a moléculas concretas, como el lipopolisacárido
(LPS) de la membrana externa de las bacterias Gram negativas, o el
péptidoglicano (PG) de la pared celular bacteriana. También demuestran que la
vitelogenina es necesaria para transportar fragmentos de pared celular de Escherichia coli al interior de los
huevos en desarrollo, dentro de los ovarios de la abeja reina. De esta forma,
este trabajo demuestra por primera vez que la
inmunidad trasgeneracional de los insectos está mediada por esta proteína
vitelogenina que sirve como transportador de señales inmunológicos a las
descendencia.

La vitelogenina  es
una lipoproteina de la yema del huevo que se sintetiza en el cuerpo graso del
insecto, de ahí pasa a la hemolinfa o sangre, se une a un receptor en la
superficie de las células nodrizas y se incorporan al interior del huevo por
endocitosis. Este descubrimiento abre la puerta a la creación de la primera
vacuna comestible y natural para insectos. Se podría desarrollar un nuevo
sistema de protección de insectos de gran importancia ecológica y económica,
como son las abejas. Los humanos 
dependemos mucho más de lo que creemos de estos insectos polinizadores y
esto puede ayudar a combatir el colapso de las colonias de las abejas.

Además, se ha comprobado que existen varios genes y por
tanto varias variantes de vitelogenina.
Se especula que quizá algunas variantes sean más sensibles que otras a patógenos
y pueda haber incluso distinta especificidad en el reconocimiento de los patógenos.
Ya que también existe esta proteína vitelogenina en el fluido seminal, no se
descarta que también pueda existir algún tipo de transferencia de memoria
inmunológica paterna. 

La vitelogenina aparece en prácticamente en todas las
especies que ponen huevos, como peces, anfibios, réptiles, aves e
invertebrados. Este trabaja abre también una nueva línea de investigación sobre
el empleo de la vitelogenina para
transferir inmunidad a la descendencia y de alguna forma vacunar contra
determinadas infecciones a las especies ovíparas.

(1) Transfer of immunity from mother to offspring is mediated vía egg-yolk protein vitellogenin. Salmela, H., et al. PLoS Pathogens. 2015. 11(7): e1005015

doi:
10.1371/journal.ppat.1005015