NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS.

 NAMATODOS ENTOMOPATOGENOS.

I. ¿Qué es un nematodo?

Los nematodos​ (Nematoda, del griego νῆμα nema, "hilo", ειδής eidés u οιδος oídos, "con aspecto de"), también conocidos como nemátodos y nematelmintos, son un filo de vermes pseudocelomados. Con más de 25.000 especies registradas y un número estimado mucho mayor, tal vez 100.000, forman el cuarto filo más grande del reino animal por lo que se refiere al número de especies.​ Se conocen vulgarmente como gusanos redondos o gusanos cilíndricos debido a la forma de su cuerpo en un corte transversal.
Son organismos esencialmente acuáticos, aunque proliferan también en ambientes terrestres. Se distinguen de otros gusanos por ser pseudocelomados, a diferencia de los anélidos que son celomados al igual que los animales superiores. Existen especies de vida libre, marinas, en el suelo, y especies parásitas de plantas y animales, incluyendo el ser humano. Son agentes causales de enfermedades de transmisión alimentaria y provocan dolencias como la triquinosis, filariasis, anisakiasis, anquilostomiasis, ascariasis, estrongiloidiasis, toxocariasis, etc. 
Comúnmente conocidos como gusanos redondos, los nematodos son uno de los grandes filos taxonómicos en los que se clasifican los invertebrados del reino Animal o Animalia.
Generalmente, los nematodos son conocidos por su capacidad de infección y causa de enfermedades, tanto en plantas como en animales, siendo los responsables de la pérdida de cultivos y plantas ornamentales, así como de enfermedades infecciosas gastrointestinales en los seres humanos y otros animales (mamíferos y peces, principalmente). De esta forma, los nematodos son considerados uno de los fitopatógenos y parásitos más extendidos en cualquier rincón del planeta.
El filo de los nematodos incluyen a unas 25.000 especies. Estos animales invertebrados han evolucionado a lo largo de su historia biológica con el objetivo de adaptarse a nuevos huéspedes que parasitar, tanto dentro del reino de los animales como del de las plantas.

Nenamorfo a través de un microscopio.

Imagen de un nenamorfo.

Nematoda - Wikipedia, la enciclopedia libre
Qué son los NEMATODOS: Características, Clasificación y Ejemplos (ecologiaverde.com)

II. ¿Qué es un organismo ENTOMOPATOGENO?

El término entomopatógeno se refiere al microorganismo que es capaz de causar una enfermedad al insecto plaga, conduciéndolo a su muerte después de un corto período de incubación. Hoy en día se conocen pocas especies de estos microorganismos, aunque muchos de ellos atacan a una gran variedad de insectos plaga que afectan a los cultivos. En la actualidad se ha incrementado potencialmente su aplicación en el campo agrícola como insecticida biológico (Bacterias, hongos, nematodos, protozoarios y virus), debido a  que resultan ser una alternativa bastante rentable en los programas de manejo integrado de plagas.
Dentro del grupo de bacterias, las del género Bacillus son las más empleadas para el control de los insectos plaga. Las principales especies de este género, utilizadas con mayor frecuencia en los programas de manejo integrado, son Bacillus thuringiensis, B. popilliae, B. sphaericus y B. moritai. Las bacterias atacan al insecto en su etapa larvaria y de acuerdo a sus hábitos y su grado de infección, se pueden clasificar en potenciales, facultativas y obligatorias.
Los hongos son los principales organismos causantes de enfermedades en los insectos. Algunos de estos hongos son considerados patógenos obligados como los del género Entomophthora; pero también existen los facultativos. El ataque de los hongos entomopatógenos se asocia a una gran cantidad de insectos, los cuales son infectados preferentemente en los estadios inmaduros (ninfa o larva).  La especificidad con la que atacan a los insectos plaga es bastante variable, ya que algunos tienen un amplio rango de hospederos, mientras que otros están restringidos a una especie de insecto. Entre los principales géneros de hongos entomopatógenos que se utilizan en la agricultura se encuentra Beauveria,  Metarhizium, Paecilomyces, Verticillium y Trichoderma.
Aunque existen muchas especies parásitas de nematodos, las cuales causan daños a los cultivos, también existen otras que son benéficas. Los nematodos parásitos de insectos penetran al hospedero a través de la cutícula o por aberturas naturales (boca, ano, espiráculos) para depositar bacterias patogénicas del género Xenorhabdus que provoquen su posterior muerte. También los nematodos pueden utilizar aminoácidos del hospedero, evitando la síntesis de proteínas que utiliza el patógeno para llevar a cabo la muda o reproducción.
Existen aproximadamente 1,200 especies de protozoarios que causan enfermedades en los insectos, dentro de estas encontramos a Lambornella clarki, Mattesia trogodermae, Trogoderma ssp., Malamoeba locustae,  Nosema pyrausta, Nosema locustae y Vairimorpha necatrix. Sin embargo, no son considerados prioridad como agentes patógenos en el control biológico de plagas, ya que requieren mucho tiempo para matar al hospedero.
Los virus que causan enfermedades a insectos plaga son sumamente importantes en programas de control biológico, dada la infección que provocan y lo especifico que actúan. Las familias más utilizadas para el control de plagas son Baculoviridae, Reoviridae, Poxviridae y Polydnaviridae. Al igual que las bacterias y otros entomopatógenos, los virus deben ser ingeridos para causar una enfermedad y posteriormente la muerte de los insectos plaga. De acuerdo al tipo de virus se ven afectados sitios específicos dentro del insecto, causando pérdida de apetito, cuerpo flácido, movimiento hacia la parte superior de la planta, posiciones colgantes, y  fluido que escapa del tegumento.

Ejemplo de un entomopatógeno.

Entomopatógeno.

  

Los Entomopatógenos, Control Biológico de Plagas | Intagri S.C.

III. ¿Qué es un NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS?

Los nemátodos entomopatógenos (NEP) son aquellos que parasitan y se alimentan de insectos o bien pueden transmitir enfermedades en ellos, que finalmente terminan matándolos. Son doce familias de nemátodos se asocian con los insectos, algunas utilizan a estos artrópodos como un medio de transporte sin causar daños. Los nematodos son gusanos cilíndricos no segmentados se caracterizan además por portar bacterias que les serán de utilidad durante la patogénesis del insecto.

Los nemátodos entomopatógenos presentan diferentes medios de adaptación a las condiciones de suelo y clima; entre las que se destacan su habilidad de moverse en el perfil del suelo, en busca de condiciones óptimas de sobrevivencia, de acuerdo a temperatura y humedad; o para buscar un hospedero siguiendo gradientes de excreción, CO2 o movimiento.

Básicamente existen dos estrategias que usan los NEP para encontrar su huésped, la cual se denomina forrajeo. La primera es seguir un estímulo o rastro que deja el insecto dentro de un substrato hasta encontrarlos, este hábito se denomina “perseguidor”; y es útil para insectos poco móviles, que viven en galerías o cavidades en el suelo o en el interior de raíces. El segundo, es mantenerse quietos o nictando (mantenerse erguidos en la punta de la cola y oscilando) a la espera de que un insecto pase lo suficientemente cerca; para que ellos puedan saltar sobre su cuerpo, este tipo de forrajeo se denomina “emboscador”. Además, pueden presentar una estrategia de forrajeo intermedia, esto le permite parasitar a diferentes tipos de hospederos tanto móviles como menos móviles en el perfil del suelo.

Nematodos entromopatogenos.

Ejemplo de un nematodo entomopatogeno.

                                                                  

Nemátodos entomopatógenos para controlar plagas - InfoAgronomo

IV. Ciclo de vida de NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS.

El ciclo de vida de cualquier especie de NEP consta de huevo, cuatro estados juveniles (J1 a J4) y adulto. Los nemátodos infectivos corresponden al estado juvenil J3, pero que mantienen la cutícula del estado J2, y que son denominados “dauers”. Sólo los dauers son capaces de localizar a su hospedero e iniciar el proceso de parasitismo de forma activa. Los dauers entran al insecto a través de sus aberturas naturales (boca, ano y espiráculos); el insecto se defiende barriendo de la boca los nemátodos, regurgitando, prolapsando el intestino o encapsulando los nemátodos a medida que estos logran entrar por los espiráculos. Si las medidas de defensa no son suficientes, los NEP terminan ingresando al hemocele; donde regurgita la bacteria simbionte que portan en una vesícula cercana a la boca, luego ésta se multiplica y destruye tejidos y hemolinfa, ocasionan la muerte del insecto.

Una vez que el insecto muere, el nemátodo puede alimentarse de esta solución de hemolinfa y tejidos degradados ricos en células bacterianas; permitiendo que los juveniles muden a adultos y se reproduzcan en forma masiva. Por ejemplo, las bacterias Xenorhabdus y Photorhabdus se caracterizan por destruir los tejidos internos del insecto; para crear un medio favorable para la alimentación y reproducción de los NEP; sin embargo estas bacterias no pueden vivir de forma libre, dependiendo totalmente de los NEP para ser transportadas e inoculadas en el substrato correcto, es decir el insecto.

Imagen del ciclo de vida.

Ciclo de vida explicado.

                                                                          

Nemátodos entomopatógenos para controlar plagas - InfoAgronomo

V. Clases o tipos mas comunes de NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS en México.

Dos familias de nemátodos entomopatógenos: Steinernematide y Heterorhabditidae

Steinernema carpocapsae

Es la más estudiada de todos los entomopatógenos. Ataca a larvas de lepidópteros principalmente.

Steinernema glaseri

Ataca principalemnte a larvas de coleópteros. Las formas infectivas son muy móviles y son adecuadas para parasitar insectos de movilidad reducida.

Steinernema scapterisci

Es de altísima especificidad ya que es efectiva para los grillotopos.

Steinernema feltiae

Ataca principalemente a larvas de dípteros y puede resistir temperaturas muy bajas en el suelo.

Steinernema riobravis

Es menos específica (de más amplio espectro) y ataca a varias órdenes de insectos. Se caracteriza por estar adaptado a altas temperaturas del suelo  y condiciones de sequedad.

Heterorhabditis bacteriophora 

También es de amplio espectro y ataca a varios larvas de lepidópteros, coleópteros y otros insectos. Es muy eficaz contra gorgojos de raíz. Está adaptada a temperaturas de suelo cálidas. Otra especie de características similares es la Heterorhabditis megidis.

En México, Steinernema carpocapsae Weiser, 1955 es eficiente para el combate de larvas de tercer estadio de mosca mexicana de la fruta (Anastrepha ludens Loew, 1873), plaga que ataca especialmente cítricos y mango. ^{Lezama et al. (1996b)} demostraron que dicho insecto es susceptible, en diferentes grados, a varios nematodos. S. riobravis Cabanillas, Poinar & Raulston, 1994 y S. carpocapsae cepa All mataron 90 % de las larvas y pupas; H. bacteriophora Poinar 1975 cepa NC eliminó a 82.5 %; Steinernema feltiae Filipjev, 1934, a 81.25 %; la cepa S. carpocapsae Tecomán causó 76 % de mortalidad, mientras que H. bacteriophora Tecomán y S. glaseri Steiner, 1929 provocó 52.5 %. Estos resultados sugieren que S. riobravis y S. carpocapsae cepa All tienen potencial como agentes de control biológico contra la mosca de la fruta.

tipo de nematodo entomopatógeno.

Observación en microscopio de un nemato entomopatógeno.

                                                                  

Nematodos: clasificación, síntomas, daños y formas de controlarlos - PortalFruticola.com

Organismos entomopatógenos como control biológico en los sectores agropecuario y forestal de México: una revisión (scielo.org.mx)

VI. ¿Los NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS son peligrosos para el ser humano? 

Los nematodos entomopatógenos usados para el control de insectos son “buenos” o benéficos, y no tienen ningún riesgo o peligro para los humanos, u otros mamíferos. Estos nematodos buenos solamente atacan insectos vivos.

Los nematodos entomopatógenos del genero Heterorhabditis y Steinernema han entablado, aparentemente de forma independiente, una relación simbiótica con bacterias. Estas bacterias pertenecen a la familia Enterobacteriaceae y están estrechamente relacionadas con Escherichia coli, una bacteria que vive en nuestro intestino. Además, son inofensivas para el ser humano y mueren a temperaturas superiores a los 35 °C. Gracias a esta simbiosis, los nematodos pueden matar rápidamente al huésped al que penetran. Algunos nematodos estrechamente relacionados, que no tienen bacterias simbióticas, pueden entrar en la larva del insecto pero tienen que esperar hasta que el insecto muera y hay otras especies que solo penetran insectos muertos. Gracias a esta simbiosis los géneros Heterorhabditis y Steinernema son capaces de conquistar un insecto huésped utilizándolo como nuevo hábitat y nueva fuente de recursos. Lo mismo ocurre con las bacterias simbióticas, que no pueden alcanzar la sangre de los insectos sin la ayuda de los nematodos.

Demostración de un nematodo entomopatogeno.

Observacion de un nematodo entomopatogeno.

                                                                                  

Bioinformatics - Cenicafe

Nematodos entomopatógenos - biotecnología y control biológico | e-nema

VII. Describe algún caso en el que se haya usado NEMATODOS ENTOPATOGENOS y que haya sido exitoso.

Los nemátodos entomopatógenos han demostrado ser muy eficaces a la hora de controlar plagas que afectan a diversos cultivos de importancia para la industria, como berries por ejemplo.

Ellos viven en los suelos y lo que se hace es tomar muestras a lo largo del país y encontrar los nemátodos que permiten controlar ciertas plagas agrícolas de importancia.

Lo que hacemos es ver las plagas que afectan a la agricultura para distintos tipos de cultivos, y hacemos un screening, que es tomar nuestra colección de nemátodos y probar con las larvas de los insectos si tenemos alguno que nos permita tener un nivel importante de control.

Para decir que tenemos un nemátodo que puede controlar una plaga determinada, tenemos que tener un nivel de control ojalá de un 70-80% o más en laboratorio.

Éstos son capaces de abarcar muchas plagas distintas, y los principales ensayos que llevan a cabo son en berries, sobre todo orgánicos, ya que no pueden utilizar productos químicos. Entonces en estos casos la alternativa ideal son los nemátodos o también hongos entomopatógenos, dependiendo del insecto que se desee controlar.

Para arándanos, por ejemplo, tienen un aislamiento que controla el cabrito de la frambuesa, también el cabrito del ciruelo, gusano blanco, burrito de la vid, y muchos más. Su uso aún no es tan masivo, debido principalmente a que sigue siendo desconocido para la gente y también por su costo. Sin embargo, para producir estos nemátodos hay dos formas: in vivo e in vitro, ambos procesos caros de costear.

Ejemplares mostrados en la tierra.

Nematodos entomopatógenos en cultivos.

                                                               

Agrotecnia: Uso de nemátodos entomopatógenos en el control de plagas - PortalFruticola.com

VIII. Sabias que los NEMATODOS ENTOMOPATOGENOS se pueden reproducir en el laboratorios.

Para el aislamiento de NEPs desde el suelo se utilizan insectos trampa y para recuperar los NEPs de estos insectos se utilizan trampas White. Los NEPs en estado de juveniles infectivos(JIs) salen del cadáver del insecto y son retenidos en el agua de la trampa White. En este punto, los NEPs pueden ser contabilizados y almacenados. Para contar los NEPs se afora a un volumen determinado la suspensión de los nematodos,se los contabiliza en10µl bajo un estereoscopio y se realizan los cálculos pertinentes. Los NEPs pueden ser almacenados en cajas Petri de 15cm de diámetro o en otros recipientes en los que se pueda mantener una delgada lámina de agua y que puedan ser tapados ligeramente. En cada recipiente se puede colocar 30ml de agua destilada con una cantidad de 7200 a 16500NEPs.Otro método de almacenamiento de NEPs consiste en colocar la suspensión de agua con los nematodos en esponjas cortadas en tiras de aproximadamente 1x1x5 cm. En una funda plástica de 15x15cm se pueden poner 15 tiras de esponja y 120ml de agua con una concentración de 68000 NEPs.Las cajas Petrio las fundas con las esponjas deben ser refrigeradas a 4o C.El nivel del agua en las cajas debe ser revisadas continuamente y repuesto de ser necesario. Los NEPs almacenados en cajas pueden permanecer tres meses y en esponjas seis meses. Luego de este periodo los NEPs deben ser renovados en insectos. La renovación y multiplicación de los NEPs tienen un mismo procedimiento, solo varia en la cantidad de larvas de Galleria mellonella o de otros insectos como Phyllophagasp. ySpodopterasp. Se coloca 1ml de una suspensión que contenga de 200 a 250 JIs sobre un papel filtro en una caja Petri (9cm diámetro) yse colocan 10 larvas de los insectos mencionados. Las cajas no deben sellarse para permitir el intercambio de aire y deben ser envueltas en plástico negro para evitar el paso de la luz y la evaporación del agua. Se deben incubar a 20-24o C por cinco días, luego se deben abrir las cajas para mejorar la aireación y tapar nuevamente pero ya no se debe utilizar el plástico. Dejar por cinco días más las cajas dentro de la incubadora y proceder a la cosecha de los NEPs o a su empleo en el campo.

Los métodos de manejo de los NEPs en laboratorio están siendo empleados con éxito y se dispone de una publicación sobre esos procedimientos.Se pueden distribuir NEPs obtenidos en el laboratorio para que los agricultores los multipliquen en composteras. 

Reproducción de ejemplares en laboratorios.

Observación bajo el microscopio.

                                                                            

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