Una abeja brasileña depende de una compleja comunidad fúngica para sobrevivir

En un artículo publicado en PLOS ONE, se describe el rol clave de distintos microorganismos en el desarrollo de las larvas de la especie Scaptotrigona depilis. Los investigadores advierten que esa relación simbiótica puede verse afectada por el uso indiscriminado de productos fitosanitarios

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Un estudio publicado en la revista PLOS ONE revela que las larvas de la abeja conocida con el nombre de canudo en Brasil (Scaptotrigona depilis) dependen de la interacción entre tres especies distintas de hongos para completar su desarrollo y llegar a la fase adulta.

Este complejo proceso de simbiosis fue el objeto de estudio de investigadores brasileños y estadounidenses en el marco de un Proyecto Temático apoyado por la FAPESP y por los National Institutes of Health (NIH), de Estados Unidos, y realizado en el ámbito del Programa FAPESP de Investigaciones en Caracterización, Conservación, Restauración y Uso Sostenible de la Biodiversidad (BIOTA-FAPESP).

En un trabajo anterior, el grupo coordinado por Mônica Tallarico Pupo, de la FCFRP-USP, la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de São Paulo (campus de Ribeirão Preto, Brasil), y Jon Clardy, de la Harvard Medical School (Estados Unidos), había descubierto que los filamentos del hongo Zygosaccharomyces sp encontrados en las celdas de cría le sirven de alimento a esa especie de abeja sin aguijón durante la fase inicial de su desarrollo. El microorganismo simbionte le suministra al insecto compuestos precursores de la hormona de la muda, necesaria para que se lleve a cabo el proceso de metamorfosis (lea más en: agencia.fapesp.br/27500). 

Ahora, los científicos han descubierto que, además del Zygosaccharomyces sp, también están presentes en las celdas de cría los hongos Candida sp. y Monascus ruber. Análisis in vitro revelaron que esas otras dos especies producen compuestos que modulan el crecimiento del hongo alimento en sintonía con el desarrollo de las larvas.

“Los nuevos datos muestran que las interacciones entre esos insectos sociales y su microbiota son mucho más complejas de lo que podemos imaginar. Y esto debe servir como alerta contra el uso indiscriminado de pesticidas en la agricultura, pues muchas sustancias poseen acción antifúngica. Aunque no afecten a las abejas directamente, pueden comprometer a los microorganismos esenciales para su supervivencia”, declaró Tallarico Pupo a Agência FAPESP.

Para develar las interacciones

En un artículo publicado en 2015 en Current Biology, el grupo encabezado por Cristiano Menezes, investigador de la unidad Amazonia Oriental de la estatal Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) y coautor del trabajo ahora divulgado en PLOS ONE, reveló que las abejas canudo cultivan en el interior de la colonia un hongo del cual se alimentan.

Durante el doctorado de Camila Raquel Paludo, bajo la dirección de tesis de Tallarico Pupo y con el apoyo de la FAPESP, los investigadores identificaron a la especie del hongo alimento y descubrieran su rol clave en el proceso de metamorfosis de las larvas. Estos resultados salieron publicados en Scientific Reports en el año 2018. 

También durante el doctorado de Paludo, el grupo descubrió la presencia de las otras especies de hongos en el interior de las celdas de cría. En todas las colonias de Scaptotrigona depilis analizadas se detectó la presencia de las mismas tres especies, lo cual sugiere que son efectivamente importantes para esas abejas. Los investigadores aislaron los microorganismos y los pusieron –de dos en dos– a interactuar in vitro.

“Realizamos todas las combinaciones posibles entre los hongos. Al disponer Candida sp. y Monascus ruber juntos, por ejemplo, observamos que este último cambió completamente su morfología y adquirió una coloración anaranjada. En tanto, Candida casi desapareció del cultivo, lo que muestra que su crecimiento se vio inhibido ante la presencia de M. ruber”, comentó Tallarico Pupo.

Al analizar la pigmentación anaranjada que libera el M. ruber en presencia de Candida, el grupo identificó un compuesto activo denominado monascina. Cuando se lo hizo interactuar con el hongo alimento, el M. ruber produjo una sustancia distinta: la lovastatina (ya utilizada en medicamentos para el control del colesterol), que también tuvo un efecto inhibitorio sobre el crecimiento del Zygosaccharomyces sp.

Por otro lado, se estimuló la proliferación del hongo alimento en presencia de Candida, que liberó en el medio de cultivo diversos tipos de alcoholes volátiles; el principal de ellos fue el etanol.

“Estos resultados constituyen un fuerte indicio de que la interacción entre los tres hongos es importante para la supervivencia de las abejas canudo. Una alumna de maestría está estudiando actualmente otras especies de abejas sin aguijón y también ha detectado esta relación de dependencia con hongos”, comentó Tallarico Pupo.

Gabriela Toninato de Paula lleva adelante este trabajo con una beca de la FAPESP.

Puede leerse el artículo intitulado Microbial community modulates growth of symbiotic fungus required for stingless bee metamorphosis, de Camila Raquel Paludo, Gleb Pishchany, Andres Andrade-Dominguez, Eduardo Afonso Silva-Junior, Cristiano Menezes, Fabio Santos Nascimento, Cameron R. Currie, Roberto Kolter, Jon Clardy y Mônica Tallarico Pupo, en el siguiente enlace: journals.plos.org/plosone/article/file?id=10.1371/journal.pone.0219696&type=printable.