Comportamiento defensivo de la termita trabajadora asociado con toxinas
Por Ana Maria Costa-Leonardo y Lago Bueno da Silva
En las termitas, como en muchos insectos sociales, algunos individuos se especializan en la defensa de colonias, desarrollando diversas armas. A medida que las termitas obreras, Neocapritermes taracua envejecen, su eficiencia para realizar tareas generales disminuye, mientras acumulan secreciones defensivas y aumentan su disposición para luchar.
Este mecanismo defensivo implica el auto-sacrificio a través de la ruptura del cuerpo durante el cual una enzima, almacenada como cristales azules en bolsas dorsales, convierte los precursores producidos por las glándulas labiales en compuestos altamente tóxicos.
Por lo tanto, las trabajadoras de Neocapritermes taracua confían en un sistema de defensa activado de dos componentes, que consiste en dos secreciones almacenadas por separado que pueden reaccionar solo después de la ruptura suicida del cuerpo, lo que produce un cóctel pegajoso y tóxico perjudicial para los oponentes.
Los investigadores, liderados por Jan Sobotnik, de la Academia de Ciencias de la República Checa, observaron cómo entre las Neocapritermes taracua, un tipo de termita del sur y el centro de América, había algunas trabajadoras que contaban con dos manchas azules en la intersección entre el tórax y el abdomen que funcionan como cinturón de explosivos. Cuando se produce un encuentro violento con otras termitas, estas trabajadoras se lanzan al ataque mordiendo con violencia hasta que se ven acorraladas. Entonces, se hacen estallar a sí mismas liberando un líquido pegajoso tóxico para sus contrincantes.
Otras especies de termitas
Los soldados de termitas constituyen la primera línea defensiva de las colonias, a pesar de que los trabajadores también realizan tales tareas, especialmente dentro de las termitas Apicotermitinae neotropicales, en los que todas las especies no tienen soldados.
Los trabajadores del género Ruptitermes muestran una forma extrema de defensa, caracterizada por la ruptura del cuerpo y la liberación de una secreción pegajosa. Observaciones anteriores sugirieron que tal comportamiento puede ser ventajoso contra los enemigos, pero la composición química de esta secreción ha sido descuidada. Se identificaron un total de 446 proteínas en R. reconditus y 391 proteínas en R. pitan , que se clasificaron en: toxinas, defensivas y enzimas proteolíticas; componentes pegajosos / comunicación de alarma; proteínas relacionadas con procesos de desintoxicación; proteínas implicadas en plegamiento / conformación y modificaciones postraduccionales; proteínas de limpieza; y proteínas no caracterizadas / hipotéticas.
El auto-sacrificio
Según los bioensayos, el auto-sacrificio es provocado por un estímulo físico, y la secreción defensiva puede causar inmovilidad y muerte de los oponentes. Suponiendo que las termitas son abundantes en los trópicos y, por lo tanto, expuestas a los depredadores, los comportamientos suicidas parecen ser ventajosos, ya que la pérdida de un individuo beneficia a toda la colonia.
Significado
Aunque estudios recientes han informado sobre la composición bioquímica de diferentes armas en especies de termitas vendidas, tales esfuerzos no se habían aplicado hasta ahora a taxones sin señor. Por lo tanto, este es el primer informe de los mecanismos defensivos en las especies de termitas sin soldados basado en el análisis proteómico. La diversidad de compuestos, que incluían proteínas similares a toxinas y mucinas, refleja los mecanismos de acción de la secreción defensiva liberada por los trabajadores de termitas, lo que puede causar inmovilidad y muerte de los oponentes. Nuestros hallazgos pueden contribuir al conocimiento sobre el desarrollo de estrategias defensivas en termitas, especialmente en grupos que perdieron la casta de soldados durante la evolución.
Las sociedades de termitas son abundantes en los trópicos y, por lo tanto, están expuestas a múltiples enemigos y depredadores, especialmente durante la actividad de alimentación. Los soldados constituyen una casta defensiva especializada, aunque los trabajadores también participan en este proceso e incluso muestran un comportamiento suicida, como es el caso de la especie Neocapritermes braziliensis. Describimos la morfología, los mecanismos de acción y la proteómica del arma salival en los trabajadores de esta especie, que debido a la autólisis (proceso biológico por el cual una célula se autodestruye) de las glándulas salivales provoca la ruptura de su cuerpo, liberando una secreción defensiva, observada durante los bioensayos de agresividad.
Las glándulas salivales están emparejadas, compuestas por dos depósitos translúcidos, conductos y un conjunto de acinos multicelulares (células secretoras de una glándula exocrina). Las técnicas histológicas y ultraestructurales han mostrado que los acinos están compuestos por dos tipos de células centrales y pequeñas células parietales ubicadas en la periferia acinar.
Las células centrales tipo I son abundantes y están llenas de una gran cantidad de secreción, mientras que las células centrales tipo II son escasas y presentan una secreción menor. Las células parietales a menudo están emparejadas y desprovistas de secreción. El enfoque proteómico sin gel (escopeta) seguido de espectrometría de masas reveló 235 proteínas en la secreción defensiva, que se clasificaron en grupos funcionales: (i) toxinas y defensinas, (ii) plegamiento / conformación y modificaciones postraduccionales, (iii) desintoxicación de la glándula salival, (iv) proteínas de mantenimiento y (v) proteínas no caracterizadas e hipotéticas.
Destacamos la aparición de neurotoxinas previamente identificadas en los venenos de arácnidos, que son novedades para la biología de las termitas, y contribuyen al conocimiento sobre las estrategias de defensa desarrolladas por las especies de termitas de la región neotropical.
