Xenorhabdus -Xenorhabdus
Xenorhabdus es un género de bacterias gramnegativas móviles de la familia de las Morganellaceae. Se sabe que todas las especies del género solo viven en simbiosis con nematodos entomopatógenos del suelo del género Steinernema .
Aunque nunca se han aislado formas de vida libre de Xenorhabdus fuera del nematodo huésped, aún se desconocen los beneficios para la bacteria. Sin embargo, se ha demostrado que el nematodo no puede establecerse dentro de su huésped insecto sin la bacteria.
La interacción tripartita Xenorhabdus-nematodo-insecto representa un sistema modelo en el que se pueden estudiar tanto los procesos mutualistas como los patógenos en una sola especie bacteriana. En el laboratorio, algunas especies son virulentas inyectadas directamente dentro del insecto huésped, mientras que otras especies necesitan que el nematodo penetre en el insecto.
Ciclo vital
- En el nematodo no infestante que vive en el suelo, Xenorhabdus spp. se transportan en una región especializada del intestino , denominada receptáculo.
- En la tercera etapa de desarrollo, los juveniles infecciosos (IJ) invaden el hemocele de insectos hospedadores susceptibles.
- Las bacterias se liberan en el hemocele del insecto, donde superan los sistemas de defensa del insecto y producen numerosos factores de virulencia como la hemolisina y la citotoxina. Participan en la supresión de la inmunidad a los insectos y en la muerte del huésped.
- Las bacterias proliferan a niveles elevados en el cadáver del insecto y producen diversos compuestos antimicrobianos que inhiben el crecimiento de microorganismos antagonistas. Xenorhabdus spp . también secretan una serie de exoenzimas que estimulan la degradación macromolecular, cuyos productos, junto con las bacterias mismas, se cree que proporcionan una base de nutrientes para el crecimiento y la reproducción de los nematodos .
- Cuando el número de nematodos aumenta y los nutrientes se vuelven limitantes en el cadáver del insecto, la progenie de los nematodos se vuelve a asociar con las bacterias y se diferencian en IJ colonizados que no se alimentan y que emergen al suelo para buscar nuevos huéspedes.
Xenorhabdus como la bacteria Photorhabdus tiene una característica sorprendente de variación de fase. Las variantes de la fase I están implicadas en la relación simbiótica con los nematodos entomopatógenos y se aíslan de los nematodos de la fase infecciosa que no se alimentan y de las cavidades corporales de los insectos muertos por estos nematodos. Aún no se ha determinado ningún papel en la simbiosis para la fase II, que se asocia solo con nematodos entomopatógenos en condiciones de laboratorio.
Filogenia
Control biológico de plagas
La asociación mutualista entre Xenorhabdus y Steinernema representan un complejo insecticida, activo contra una amplia gama de plagas de insectos. De hecho, el complejo se utiliza en el control biológico de plagas y es muy eficaz contra insectos como Spodoptera exigua (Lepidoptera), Cydia pomonella (Lepidoptera), Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera), familia Tipulidae (Diptera). Estas bacterias habitan en el intestino del barrenador asiático del maíz , una plaga de la polilla del maíz en el este de Asia , y lo matan en 48 horas.
Xenorhabdus nematophila es la especie más utilizada en el control biológico, en asociación con Steinernema carpocapsae y S. feeliae .
La patogenicidad del complejo es "específica de la especie", lo que significa que el complejo solo puede ser activo contra una gama específica de insectos.
La asociación Steinernema-Xenorhabdus se vende actualmente como agente de biocontrol por empresas privadas, como Biobest, SUMI AGRO y Biosafe.
Perspectivas
Un estudio realizado por Furgani G. & Al sugiere que los compuestos antibióticos producidos por Xenorhabdus para preservar el cadáver de insectos de otras bacterias pueden usarse con el objetivo de controlar la mastitis causada por bacterias. De hecho, X. budapestensis , X. szentirmaii y X. nematophila parecen ser eficaces contra patógenos como Staphylococcus aureus y Escherichia coli .
Referencias
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Bibliografía
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