Un equipo de investigación del Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva, dirigido por Amparo Latorre y Andrés Moya, ha mostrado por qué la cucaracha alemana (Blatella germanica) elimina el exceso de nitrógeno excretando amoniaco, a diferencia de la mayoría de los insectos terrestres, que suelen producir ácido úrico como compuesto de desecho. La investigación, que se publica hoy en la revista de libre acceso PLoS Genetics, ofrece una nueva perspectiva del funcionamiento del organismo de la cucaracha.
La explicación bioquímica de la secreción de nitrógeno en forma de amoniaco en las cucarachas, algo que ha desconcertado a los especialistas en fisiología de insectos durante años, se encontró gracias a la secuencia del genoma completo del endosimbionte bacteriano de la cucaracha alemana (la cepa Bge de Blattabacterium, una bacteria que vive dentro de las células de la cucaracha) y a la deducción de cuál era su red metabólica.
A fin de producir amoniaco, “el metabolismo bacteriano emplea un mecanismo aparentemente ineficaz: las enzimas bacterianas sintetizan y destruyen simultáneamente la misma molécula, la urea, a través de una ruta metabólica que consume mucha energía”, explica Amparo Latorre, de la Universidad de Valencia.
Los autores señalan que este sorprendente mecanismo cobra sentido cuando se tienen en cuenta la interacción metabólica entre la bacteria endosimbiótica y su hospedador y la fisiología completa de la cucaracha.
Esta investigación también indica que hay una convergencia evolutiva de las funciones bioquímicas de la cucaracha y otros insectos omnívoros. Los científicos analizaron los genomas de los endosimbiontes de la cucaracha alemana y de dos especies de hormigas (Blochmannia floridanus y B. pennsylvanicus) y los compararon con los genomas de los endosimbiontes de otros insectos con dietas muy especializadas, como los áfidos.
Estos estudios muestran que, a través de rutas evolutivas completamente independientes, y muy probablemente debido a sus hábitos omnívoros, las cucarachas y las hormigas han llegado a unas soluciones metabólicas extraordinariamente similares mediante sus antiguas asociaciones con endosimbiontes que pertenecen a linajes bacterianos muy distantes.
Latorre concluye que “es necesario conocer mejor los mecanismos evolutivos que subyacen bajo las asociaciones simbióticas entre los insectos y las bacterias, no sólo para comprender la fisiología básica y el comportamiento del hospedador, sino también para diseñar nuevas estrategias de control de plagas”.
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Referencia bibliográfica:
López-Sánchez MJ, Neef A, Peretó J, Patiño-Navarrete R, Pignatelli M, et al. “Evolutionary Convergence and Nitrogen Metabolism in Blattabacterium strain Bge, Primary Endosymbiont of the Cockroach Blattella germanica”, PLoS Genet 5(11): e1000721. doi:10.1371/journal.pgen.1000721, 2009.
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