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 http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1005015
http://microbioun.blogspot.com.es/2015/09/las-abejas-tambien-vacunan-sus-hijos.html
Me parece impresionante este descubrimiento además se puede usar la vitelogenina en otras investigaciones y tener ventajas no solo en hacer vacunas para abejas y curar a otras especies sino puede ser aplicable al ser humano.