Sección: Control integrado / control biológico
Abstract: Los baculovirus (Baculoviridae) son virus patógenos de insectos que afectan de forma específica a muchas especies de insectos, principalmente del orden Lepidoptera, algunas de las cuales constituyen plagas de gran importancia económica. Sus buenas propiedades insecticidas, unidas a su alta persistencia en el medio, inocuidad para la fauna silvestre y el hombre y la posibilidad de producirlos a gran escala, hacen de este grupo uno de los que tienen mayor potencial para su desarrollo como bioinsecticias. Actualmente existen en el mercado varias decenas de bioinsecticidas a base de baculovirus que se están utilizando con éxito en programas de control de plagas agrícolas y forestales. Para conseguir una buena eficacia de las aplicaciones de estos bioinsecticidas en campo es necesario un buen conocimiento de la ecología del virus, que permita el establecimiento de las bases de los programas de control. En este trabajo se revisan varios aspectos de la ecología de los baculovirus.
Entre ellos, la alta diversidad genética de las poblaciones de baculovirus que resulta de gran interés a la hora de seleccionar los aislados más patogénicos y virulentos contra la especie objeto de tratamiento. También se revisan los factores que afectan a la transmisión horizontal y vertical del virus en el medio, y las situaciones que favorecen una mayor frecuencia de cada una de ellas, así como la existencia de reservorios del virus en el agroecosistema (p.e. suelo) donde permanece viable y desde donde puede trasladarse para producir nuevas infecciones.
En los últimos 50 años la salud humana y la conservación del medio ambiente se han visto seriamente amenazadas debido al uso irracional de los pesticidas químicos. Este aspecto, unido al creciente incremento de las resistencias desarrolladas por parte de los insectos a los insecticidas químicos, ha propiciado el desarrollo de métodos de control biológicos. En general, los patógenos de insectos constituyen un grupo de agentes de control biológicos que resultan inocuos para la salubridad humana y medioambiental. Se conocen al menos trece familias distintas de virus con capacidad infectiva para los insectos (FAUQUET et al., 2005), pero sólo unas pocas reúnen las cualidades necesarias para su desarrollo como bioinsecticidas y utilización en el control de plagas agrícolas y forestales. Hasta el momento, la gran mayoría de los bioinsecticidas comercializados a base de virus entomopatógenos contienen como materia activa virus de la familia Baculoviridae. Los miembros de esta familia son virus de ADN que forman cuerpos de inclusión, solamente son infectivos para especies de artrópodos y, en general, tienen un estrecho espectro de huéspedes que abarca una o pocas especies (GRÖNER, 1986). En 1975 se registró en EE UU el primer bioinsecticida a base de baculovirus bajo el nombre comercial de Elcar (Sandoz, Inc.), para el control de especies del género Helicoverpa en sorgo, maíz, soja y tomate (IGNOFFO, 1981). Su éxito comercial en los años 80 fue eclipsado por la aparición de insecticidas orgánicos de síntesis del grupo de los piretroides (HÜBER, 1986). Sin embargo, las actuales restricciones en el uso de los insecticidas químicos plantean un nuevo escenario favorable al uso de los bioinsecticidas para el control de las plagas, que ha renovado el interés de su comercialización en el sector. Los baculovirus ofrecen grandes ventajas como enemigos naturales: pueden permanecer viables en el medio durante largos periodos de tiempo, su aplicación en campo se puede realizar por pulverización de una forma similar a los químicos y resultan compatibles con otros métodos de control, que puedan ser utilizados simultáneamente. Algunos de los mayores inconvenientes que presentan los formulados a base de baculovirus son: su baja velocidad de acción respecto a otros métodos de control, la pérdida de actividad cuando se exponen a la radiación ultravioleta de la luz solar y los altos costes que encierra la producción masiva del virus. Para abordar la mejora de estos aspectos se han llevado a cabo diferentes estrategias, por ejemplo, la incorporación en la formulación final de ciertas sustancias con efecto protector frente a la radiación ultravioleta o con actividad sinérgica de la acción insecticida del virus.
Morfología de los baculovirus
El genoma de los baculovirus consiste en una molécula única de ADN circular de doble cadena que se encuentra altamente condensado y empaquetado dentro de una vaina proteica formando la nucleocápsida.
El genoma completo comprende entre
90.000 y 230.000 nucleótidos que codifican para entre 100 y 200 genes (AHRENS et al., 1997; AYRES et al., 1994; IJKEL et al., 1999). Los viriones pueden contener una (simples) o varias (múltiples) nucleocapsidas.
A su vez, los viriones se encuentran incluidos en una matriz proteica de forma individual o múltiple, conformando los llamados cuerpos de inclusión (Figura 1 y 2).
Durante el ciclo infeccioso se producen viriones de dos fenotipos distintos, los viriones derivados de los cuerpos de inclusión u ODVs (Occlusion Derived Virions) y los viriones brotados o BVs (Budded Virions). Característicamente los BVs contienen una única nucleocápsida, mientras que los ODVs pueden contener una o varias nucleocápsidas (Figura 1). En ambos casos el genoma es idéntico, pero no así la composición de proteínas y lípidos que constituyen su cubierta, que es la responsable de su comportamiento diferencial en el reconocimiento y entrada a las células huésped (Figura 1). Por ejemplo la proteína GP64 y sus homólogas están implicada en el reconocimiento y entrada de los BVs a la célula susceptible (MONSMA et al., 1996), mientras que algunas proteínas estructurales del ODV (P74, PIF, PIF2) se han descrito como factores esenciales para la entrada del virus en las células epiteliales del tubo digestivo de la larva huésped (FAULKNER et al., 1997; KIKHNO et al., 2002; PIJLMAN et al., 2003) al comienzo del proceso infeccioso (Figura 1).
Taxonomía de los baculovirus
En la actualidad la familia de los baculovirus (Baculoviridae) está dividida en dos géneros, Granulovirus (GV) y Nucleopoliedrovirus (NPV) (Figura 2) en base a la morfología del cuerpo de inclusión (THEILMANN et al., 2005). Los cuerpos de inclusión de los GVs son pequeños (300-500 nm) y su matriz se compone básicamente de una sola proteína denominada granulina que encierra un único virión simple. Los NPV producen cuerpos de inclusión más grandes (0,15-15 ?m) denominados poliedros por su forma. En este caso, el principal componente de la matriz proteica se denomina la poliedrina y aloja un número variable de viriones. En los NPVs se encuentran dos tipos morfológicos distintos: aquellos que contienen viriones simples, conocidos como SNPV, y los que contienen viriones múltiples denominados MNPV (Figura 2).
Los baculovirus se han aislado de aproximadamente 800 especies distintas principalmente del orden Lepidoptera y, en menor medida, de los órdenes Diptera, Coleoptera e Hymenoptera. De las especies conocidas hasta el momento, 28 se han asignado al género NPV y 14 al género GV (THEILMANN et al., 2005). En los comienzos de la baculovirología se creía que los baculovirus eran específicos, por eso a cada aislado se le asignaba el nombre científico del insecto del que fue aislado por primera vez, seguido del nombre genérico del virus al que pertenece según su morfología. En la actualidad, los análisis moleculares, permiten determinar la filogenia de los baculovirus (JEHLE et al., 2006) y esclarecen su clasificación taxonómica.
Gracias a ellos hoy sabemos que algunos de los baculovirus aislados de distintas especies huéspedes son en realidad genotipos de una misma especie o que los aislados de una misma especie de huésped pueden ser especies diferentes de baculovirus.
El proceso infeccioso
En la naturaleza los NPVs pueden encontrarse en forma de poliedros estables en la superficie de las plantas y en el suelo. El proceso infeccioso de los baculovirus comienza cuando los poliedros son ingeridos por las larvas susceptibles junto con el alimento (Figura 3.1). En el mesenterón las condiciones de pH alcalino disuelven la poliedrina y los viriones, en este caso ODVs, se liberan en el lumen, y atraviesan la membrana peritrófica, entrando en contacto con las células del mesenterón (GRANADOS, 1978; GRANADOS Y LAWLER, 1981; HORTON Y BURAND, 1993). En este momento se produce una fusión de membranas en receptores específicos de la célula del huésped (Figura 3.2) y la entrada de la nucleocápsida desnuda (Figura 3.3) que se dirige hasta el núcleo celular donde se produce una primera replicación del ADN viral (Figura 3.5). Alternativamente, algunas nucleocápsidas atraviesan el citoplasma celular dando lugar rápidamente a viriones brotados para evitar el remplazamiento de las células epiteliales ya infectadas por las células regenerativas del epitelio (Figura 3.4). Las nuevas nucleocápsidas abandonan la célula adquiriendo una nueva envoltura para formar los denominados viriones brotados (BVs). Estos viriones contienen en su membrana las proteínas necesarias para la entrada del virión en una nueva célula no infectada del cuerpo del insecto durante la infección secundaria.
Los BVs pasan al hemocele a través de las traqueolas (Figura 3.6), evitando la membrana basal, para acceder hasta células de otros tejidos en las que entran por endocitosis comenzando la segunda fase del proceso infeccioso (Figura 3.7). Las nuevas nucleocápsidas se ensamblan formando viriones y poliedros completos dentro del núcleo (Figura 3.9). Esto produce una hipertrofia del núcleo que llega a ocupar todo el volumen celular hasta que se produce la lisis de la célula y finalmente la desorganización de los tejido infectados. La sintomatología externa, cuando el proceso está avanzado, es muy característica: las larvas dejan de comer y cambia el color de su tegumento. La muerte se produce a los pocos días y las larvas quedan típicamente colgadas de los seudópodos traseros.
El tegumento, muy debilitado por la acción de una quitinasa producida por el propio virus, finalmente se quiebra y se produce la liberación de los poliedros en el medio.
Ecología de baculovirus
Diversidad de los NPV
El estudio de diferentes aislados mediante microscopía electrónica, serología, y bioensayos revela la existencia de un alto grado de diversidad entre distintas especies de NPVs (diversidad interespecífica) y entre distintos genotipos de una misma especie (diversidad intraespecífica). La diversidad de los NPVs se ha determinado a nivel molecular analizando el ADN viral con endonucleasas de restricción (REN) (MUÑOZ Y CABALLERO, 2001) o secuenciando éste total (JEHLE et al., 2006) o parcialmente (HERNIOU et al., 2003). Actualmente, el análisis REN se utiliza de forma rutinaria para la identificación de aislados y para el estudio de la diversidad genotípica de los mismos.
Los aislados pertenecientes a distintas especies presentan un alto grado de polimorfismo (Figura 4a), mientras que los de una misma especie muestran perfiles muy similares (Figura 4b y 4c), aunque distinguibles entre sí por la presencia o ausencia de uno o unos pocos fragmentos de restricción.
Diversidad interespecifica de los NPVs
El espectro de huéspedes de los NPVs es uno de los aspectos relacionados con el fenotipo de estos virus que mayor interés ha despertado por su implicación directa en su uso como agentes de control biológico. Esta característica es muy variable entre los NPVs. Algunos son totalmente específicos, como los que afectan a especies de la familia Limantridae (CORY et al., 2000) o el NPV de Spodoptera exigua (SeMNPV) (SMITS, 1987). En el otro extremo se encuentran los que, como el NPV de Mamestra brassicae (MbNPV) o el NPV de Autographa californica (AcMNPV), son capaces de infectar a especies de hasta cuatro y quince familias diferentes de lepidópteros respectivamente (DOYLE et al., 1990; PAYNE, 1986). La nomenclatura adoptada para la denominación de especies de los baculovirus resulta controvertida en este sentido. Los NPVs que presentan un amplio espectro de huéspedes no son igualmente infectivos para todas las especies y en ocasiones no coincide que la especie más susceptible sea aquélla de la que el virus recibe el nombre. En función de la susceptibilidad de las especies a los baculovirus se pueden establecer tres categorías: especies permisivas, semipermisivas y no permisivas (BISHOP et al., 1995).
Aunque no se ha podido demostrar que exista correspondencia entre la susceptibilidad y las relaciones taxonómicas de los huéspedes (GOULSON, 2003), la posibilidad de que algunos NPVs compartan un mismo huésped, podría explicar evolutivamente la similitud que presentan ciertos genomas de los baculovirus (CORY Y MYERS, 2003). Se han llevado a cabo varias tentativas para ampliar el espectro de huéspedes de los NPVs entre las que cabría mencionar la recombinación entre los genomas de virus con distinto espectro de huéspedes (KONDO Y MAEDA, 1991) o la adición al virus de ciertos sustancias químicas, como los abrillantadores ópticos, durante el comienzo de la infección (SHAPIRO Y DOUGERTHY, 1994). Los factores determinantes del espectro de huéspedes son diversos y todavía no han sido completamente identificados.
Un estudio reciente donde se incluyeron especies permisivas, semipermisivas y no permisivas indica que la entrada del virus y la infección primaria no es el principal o el único determinante del espectro de huéspedes (SIMÓN et al., 2004b).
Por otro lado, el interés en delimitar el espectro de huéspedes de los baculovirus se ha puesto de manifiesto durante el proceso de registro de los biopesticidas, ya que representa el primer paso para minimizar el impacto ecológico que conllevan las aplicaciones a campo abierto (CORY, 2003).
Diversidad intraespecifica
Más allá de la diversidad genética encontrada entre distintas especies de NPVs, mediante el análisis REN se han observado diferencias entre aislados de un mismo NPV procedentes de distintos orígenes geográficos (Figura 4b) e incluso entre variantes genotípicas obtenidas a partir de un mismo aislado (Figura 4c) mediante técnicas de clonaje (MUÑOZ Y CABALLERO, 2001). A menudo los perfiles de restricción de aislados de campo presentan fragmentos submolares (Figura 4b), que indican la presencia de varios genotipos distintos formando mezclas que coexisten en la naturaleza. La recombinación entre genotipos que coinfectan una misma célula es frecuente (BULL et al., 2001) y está considerada una de las mayores fuentes de diversidad genética (CORY Y MYERS, 2003).
Además, y lo que es más interesante, la diversidad genotípica en ocasiones se traduce en un diversidad fenotípica o comportamiento diferente entre genotipos. Mediante bioensayos se han observado diferencias en la actividad biológica entre aislados e incluso entre genotipos pertenecientes a una misma población de baculovirus respecto a tres propiedades que fundamentalmente determinan su capacidad insecticida, como son la dosis letal media (MUÑOZ et al., 1999; RIBEIRO et al., 1997; SIMÓN et al., 2004a) el tiempo medio de mortalidad (HODGSON et al., 2001) y la producción de cuerpos de inclusión en el momento de la muerte de la larva huésped (HODGSON et al., 2001; MUÑOZ et al., 2000). Algunos genotipos carecen de genes esenciales para su replicación, pero pueden mantenerse en determinadas proporciones en poblaciones heterogéneas del virus a expensas de otros genotipos con genomas completos (DAI et al., 2000; MUÑOZ et al., 1998; SIMÓN et al., 2004a). El estudio de la estructura genética de poblaciones ha puesto de manifiesto ciertas similitudes entre diversas poblaciones de NPV. Por ejemplo, su alta heterogeneidad, que sugiere que la diversidad genética juega un papel importante en su capacidad de supervivencia. En este sentido, se ha observado cómo ciertas variantes genotípicas del virus son más abundantes sobre ciertos huéspedes (KOLODNY-HIRSCH Y VAN BEEK, 1997) o incluso cuando éstos se alimentan de ciertas plantas (CORY Y MYERS, 2004). Factores abióticos como la temperatura o la luz ultravioleta también inducen la selección de genotipos (BRASSEL Y BENZ, 1979).
La caracterización fenotípica de los NPVs resulta de especial interés para la selección de las materias activas con mejores propiedades insecticidas para su desarrollo como bioinsecticidas. No obstante, también es deseable un mejor conocimiento de las relaciones patógeno-huésped en el medio que les rodea que permita establecer las bases de un programa de control de plagas.
Distribución espacial y persistencia
Suelo
Aunque la naturaleza de los cuerpos de inclusión les confiere una alta persistencia fuera del huésped, los poliedros son inestables frente a ciertas condiciones medioambientales (EVANS, 1986). De esta manera la localización de los poliedros en el medio tiene una gran repercusión sobre sus posibilidades de supervivencia, transmisión e iniciación de epizootias. El suelo es el hábitat a donde van a parar la mayor parte de los poliedros, que son transportados por el viento o la lluvia durante el progreso de una epizootia (Figura 5). En el suelo los poliedros pueden permanecer viables durante años (JAQUES, 1964), y desde allí pueden ser transportados a las partes altas de las plantas, a través del viento (OLOFSSON, 1988), las labores de cultivo o el riego (FUXA Y RICHTER, 2001) o los insectos (VASCONCELOS, 1996). Finalmente, se inicia la infección en las larvas susceptibles que puede dar lugar a altos niveles de mortalidad en la poblacióon cuando las condiciones ambientales son favorables. La combinación del contenido en arcillas y el pH del suelo repercute de forma importante en la estabilidad del virus en suelos (EVANS, 1986). Estudios de laboratorio y de campo sobre la adsorción del virus por las partículas de suelo indican que la fracción fina del suelo evita la pérdida de los poliedros por lavado (JAQUES, 1985), aunque largas temporadas de lluvias continuas pueden disminuir significativamente la cantidad de virus en los suelos (FUXAY RICHTER, 1996). Por otro lado, los valores de pH comprendidos entre 5,5 y 9,9 se consideran aceptables para una buena persistencia del virus, mientras que valores extremos superiores o inferiores a estos desestabilizan los poliedros (JAQUES, 1985).
Plantas
La inactivación de los virus en el follaje es una de las limitaciones del uso de los baculovirus como agentes de control biológico. La persistencia de los NPVs en la superficie vegetal puede ser muy variable en función de diversos factores. En general se considera que el 50% del depósito es inactivado en 2-3 días y en un 100% entre 2 y 4 semanas (JAQUES, 1985; FUXA, 1989). El principal factor limitante de la persistencia del virus en superficies expuestas es la radiación solar (YOUNG, 2001). Parte de la población viral puede persistir más tiempo en microhábitats protegidos por el follaje de las planta o también por los restos del cadáver del insecto huésped (YOUNG Y YEARIAN, 1989). Por ejemplo, en estudios de campo, la actividad del virus se reduce 100 veces cuando el virus se pulveriza sobre las plantas, mientras que no se aprecia reducción al utilizar insectos infectados como fuente de inóculo (CORY et al., 1997). Otros factores abióticos como la lluvia, el riego y las altas temperaturas o incluso la existencia de glándulas excretoras de sales sobre la superficie vegetal, que incrementan el pH, también reducen la presencia de poliedros en la superficie vegetal (EVANS, 1986).
Insecto huésped
El comportamiento del insecto huésped afecta a la dispersión y la posibilidad de adquisición del virus por parte de las larvas susceptibles. En general ciertos hábitos como el canibalismo, la alta voracidad y el gregarismo favorecen la transmisión, mientras que otros hábitos como la supervivencia en estructuras vegetales obstaculiza el encuentro patógeno-huésped (FUXA, 1987). Por ejemplo, el gregarismo que se da en larvas de primeros estadios de Spodoptera frugiperda incrementa el número de casos de poliedrosis (MITCHELL Y FUXA, 1990). Por otro lado, el hábito de pupar en el suelo, propio de muchas especies de insectos, favorece el contacto entre el insecto y el reservorio de virus en este medio (RICHARDS et al., 1999).
El huésped rápidamente desarrolla la llamada resistencia debida a la edad hacia los NPVs, por lo que las dosis letales del virus en larvas de estadios más avanzados son cientos o miles de veces superiores a las correspondientes para larvas más jóvenes (ESCRIBANO et al., 1999; FUXA, 2004; SMITS Y VLAK, 1988). Consecuentemente, la efectividad del control microbiano con NPV disminuye enormemente en aquellas poblaciones larvarias de mayor edad (MOSCARDI, 1999).
En las poblaciones naturales, la densidad del huésped, su distribución y dispersión son factores importantes relacionados con la epizootiología de los NPVs (FUXA, 1987; STEINHAUS, 1954). En general, los NPVs son patógenos densidad dependientes; altas densidades poblacionales del huésped propician el contacto entre virus y los insectos susceptibles.
Los modelos matemáticos basados en este concepto (BROWN, 1987), indican que existe un umbral mínimo de población huésped necesaria para mantener la infección del virus en la población.
Posteriormente se introdujo la idea de la existencia de un reservorio del patógeno (HOCHBERG, 1989) por lo que la población del patógeno se divide en dos partes: una parte protegida de la degradación ambiental pero inalcanzable para el huésped y otra parte al alcance para el huésped; es decir, con capacidad de infección (Figura 5). La proporción de patógeno que se transmite de la parte protegida a la parte alcanzable podría explicar en la práctica la falta de impacto del virus sobre la población observada en algunos ecosistemas debido al efecto de amortiguación que se produce por la acumulación del patógeno en reservorios naturales (FUXA Y GEAGHAN, 1983).
Dispersión medioambiental
Los NPVs son fácilmente diseminados por varios mecanismos que incluyen al propio huésped (DWYERY ELKINTON, 1995) y de forma pasiva se dispersa a través de los depredadores o parásitoides del mismo (CABALLERO et al., 1991; VASCONCELOS, 1996).
La capacidad del virus para ser diseminado es importante para su supervivencia ya que le permite permanecer en contacto con la población del huésped.
Se han descrito dos vías de transmisión de los baculovirus en el medio: 1) la transmisión horizontal, que se produce entre individuos de una misma generación y 2) la transmisión vertical, cuando el virus pasa desde los padres a la descendencia (KUKAN, 1999). La transmisión horizontal de los NPVs ocurre principalmente por medio de los poliedros liberados a partir de las larvas muertas por poliedrosis, cuando son regurgitados o forman parte de las heces de larvas infectadas de últimos estadios (VASCONCELOS, 1996). En este caso, la transmisión se produce durante el estado larvario y se ve favorecida en condiciones de altas densidades poblacionales del huésped. Por el contrario, la transmisión vertical es independiente de la densidad del huésped y son los individuos adultos, especializados en la reproducción y dispersión, los que juegan el papel de transmisores. Este tipo de transmisión permite que el virus puedan ser dispersado grandes distancias por insectos migratorios (FUXAY RICHTER, 1991). También permite que el virus se pueda mantener en la población durante largos periodos de tiempo (BURDEN et al., 2003), produciendo lo que se denominan infecciones subletales, ya que no producen la muerte del huésped, o encubiertas ya que tampoco se aprecian síntomas. Investigaciones recientes, han revelado que las infecciones subletales o encubiertas son frecuentes en las poblaciones naturales de los huéspedes de los NPVs con una alta movilidad y baja probabilidad de establecimiento de reservorios (CORY Y MYERS, 2003; BURDEN et al., 2003).
Epizootias de NPVs
Las interacciones huésped-patógeno anteriormente expuestas determinan el progreso de una infección a nivel poblacional en el tiempo y en el espacio, es decir la epizootiología del virus. Se han descrito tres fases o estados que describen la incidencia del virus en la población del huésped en los ecosistemas:
1) el estado enzoótico, en el que la enfermedad sólo afecta a un bajo porcentaje de los individuos de la población, 2) las epizootias esporádicas, donde la enfermedad alcanza una incidencia inusualmente alta cada cierto tiempo y 3) las epizootias periódicas donde la enfermedad produce una alta mortalidad periódicamente. Las epizootias periódicas se observan en especies que viven en ecosistemas estables como los sistemas forestales (CORY et al., 1997; ROTHMAN Y MYERS, 2000), mientras que las epizootias esporádicas son más propias de especies que viven en sistemas poco estables, como los agrícolas, en los que se producen cambios continuos. Las epizootias naturales en los agroecosistemas dependen en gran medida de los reservorios de inóculo primario existentes y de la ocurrencia de una alta densidad poblacional del huésped. El inóculo de campo contribuye de forma importante para que tenga lugar el inicio de la enfermedad en insectos polivoltinos así como en la eficiencia del desarrollo de un segundo ciclo de infección (ENTWISTLE Y EVANS, 1985). De la misma forma una alta virulencia del virus favorece el desarrollo de epizootias (JAQUES, 1975; PIMENTEL, 1961).
Utilización de los NPVs en control de plagas
El conocimiento que se ha adquirido en los últimos años sobre la ecología de los NPVs ha favorecido la incorporación de estos patógenos en programas de control integrado para su utilización contra lepidópteros.
Inicialmente llamaron la atención de científicos y agricultores dos características de los NPVs: 1) su inocuidad hacia otros organismos y 2) su alta virulencia hacia el huésped, con una alta probabilidad de producir la muerte como respuesta tras el establecimiento de la infección. Otra de las ventajas de los NPVs son que se multiplican y persisten en el medio, siendo capaces, a diferencia de los químicos, de mantener la población de los fitófagos huésped por debajo de los umbrales de daños con pocas aplicaciones (CUNNINGHAM, 1995; FUXA, 1991). Existen cuatro tipos de actuaciones para la utilización de los NPVs como bioinsecticidas: 1) las introducciones clásicas, cuando la especie de virus no es autóctona (control clásico), 2) las aplicaciones inoculativas en las que el virus se introduce en puntos concretos a partir de los cuales se dispersa ejerciendo un adecuado control durante todo el tiempo que dura el cultivo, 3) las aplicaciones inundativas en las que el virus se aplica mediante un tratamiento clásico con el objetivo de conseguir una regulación rápida de la densidad poblacional del fitófago, y 4) las manipulaciones del medio que favorezcan el desarrollo de epizootias (FUXA, 1991). Las aplicaciones inundativas han sido la estrategia más utilizada en cultivos agrícolas (CUNNINGHAM, 1995; FUXA, 1991), mientras que las aplicaciones inoculativas se han empleado ampliamente para el control de plagas forestales (CORYY ENTWISTLE, 1990). De una forma similar a la aplicación de químicos, las aplicaciones de concentraciones letales altas de NPVs han sido con frecuencia la estrategia necesaria para el control de plagas agrícolas.
Desde la aparición de ELCAR, decenas de bioinsecticidas se han introducido en el mercado para su utilización contra algunas de las plagas más importantes en el ámbito mundial. Un amplio número de lepidópteros han sido objeto de control con NPVs tanto en sistemas agrícolas como forestales (MOSCARDI, 1989). Entre otros casos, cabe destacar la utilización del NPV de Anticarsia gemmatalis contra su especie homóloga, incorporado a los programas de control integrado de soja en Brasil para la protección de dos millones de hectáreas (MOSCARDI Y SOSA-GÓMEZ, 1992).
Formulación de los NPVs
La efectividad de los bioinsecticidas a base de NPVs en el campo puede ser mejorada a través de una correcta formulación (WILLIAMS Y CISNEROS, 2001). Por ejemplo, diversos químicos han sido probados como filtros solares que protegen a los poliedros frente a la radiación ultravioleta aumentando considerablemente su viabilidad en el medio (JAQUES, 1971).
Los abrillantadores ópticos del grupo de los derivados del estilbeno absorben la radiación UV-A (320-400 nm) y UV-B (280-310 nm) y producen una protección eficiente de los poliedros como se ha demostrado en condiciones de laboratorio (SHAPIROY ROBERTSON, 1992) y campo para diversos NPVs (SHAPIRO Y VAUGHN, 1995). Además estas sustancias químicas tienen la capacidad de potenciar la actividad insecticida de los NPVs disminuyendo las dosis letales, mejorando los tiempos de acción o incluso ampliando el espectro de huéspedes (HAMM, 1999). El modo en que actúan los abrillantadores ópticos ha sido objeto de dos teorías no excluyentes que indican que estas moléculas producen efectos fisiológicos en el intestino medio de los insectos.
Por un lado, se cree que actúan degradando las proteínas que conforman la membrana peritrófica para dar paso a un mayor número de viriones a través de ella (WANG Y GRANADOS, 2000) y, por otro lado, se piensa que pueden actuar inhibiendo el remplazamiento de las células epiteliales ya infectadas por células regenerativas del mismo epitelio (WAHSBURN et al., 1997). Ambas actuaciones se traducen en un incremento de las probabilidades de infección en la primera fase del proceso infeccioso. Otras sustancias como el ácido bórico (MORALES et al., 1997; SHAPIRO Y BELL, 1982), la quitinasa (SHAPIRO et al., 1987), las proteínas enhancinas de los GVs (DEL RINCÓN Y IBARRA, 2005; WANG Y GRANADOS, 1998) y la azadiractina (SHAPIRO et al., 1994), han sido también citadas como potenciadores de la capacidad insecticida de los NPVs.
Recientemente se ha apuntado el interés en la utilización de cebos alimenticios junto con los NPVs (WILLIAMS Y CISNEROS, 2001), aunque las posibilidades de estos productos están todavía sin explotar. La utilización de dichos coadyuvantes en la formulación incrementa el consumo del patógeno en menos tiempo y ofrece la posibilidad de concentrar el inóculo, e incluso protegerlo de la radiación ultravioleta. Por ejemplo, el uso de granulados fagoestimulantes en maíz para el control de S. frugiperda con su NPV homólogo incrementa la eficacia de los tratamientos frente a las aplicaciones por pulverización del virus en suspensión acuosa (CASTILLEJOS et al., 2002)
Las propiedades de los NPVs han hecho de este grupo de entomopatógenos una alternativa a la utilización de insecticidas químicos para el control de especies de lepidópteros. La comercialización de bioinsecticidas a base de NPVs, por parte de las multinacionales es hoy en día improbable.
Sin embargo, se cree que son productos muy adecuados para ser desarrollados por pequeños y medianas empresas para dar respuesta a pequeños nichos de mercado en los cuales este tipo de productos pueden resolver la problemática fitosanitaria local de una región productora. Varias experiencias indican que los productos a base de NPVs pueden ser tan eficaces o más que los químicos cuando se han desarrollado de acuerdo con las particularidades de un sistema de producción (BELDA et al., 2000; MOSCARDI, 1989). El desarrollo y comercialización de los NPVs como bioinsecticidas es, hoy por hoy, técnicamente posible a un coste accesible para los agricultores. Sin embargo, son necesarias medidas políticas y legislativas que reduzcan los costes y largos trámites burocráticos del registro de los baculovirus, en particular, y de los productos basados en agentes microbianos en general.
Una adecuada atención a estos aspectos favorecería el desarrollo de pequeñas y medianas empresas que llevarían a cabo la comercialización de bioinsecticidas en mercados regionales.
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