Proyectos
Aporte a la investigación y estudios avanzados en microbiomas de insectos vectores de enfermedades tropicales y de importancia agrícola y su exploración en actividades biológicas, como plataforma para el hallazgo de productos naturales de interés biotecnológico
Resumen
Algunas estrategias de control asociadas a enfermedades transmitidas por insectos vectores (ETVs) y plagas agrícolas por lo general contemplan la acción directa contra los insectos a partir de la aplicación de insecticidas o pesticidas, los cuales son considerados tradicionales, costosos y/o poco efectivos (Philbert et al., 2014). Adicionalmente, los insecticidas desarrollan resistencia en las poblaciones de insectos, inhiben el desarrollo de insectos benéficos no blanco, ocasionan contaminación de alimentos y fuentes de agua naturales que perjudican la biodiversidad de los ecosistemas (Ugurlu et al., 2012). Otras estrategias contemplan el control físico como la temperatura, humedad, insolación, fotoperiodismo y radiaciones electromagnéticas, en intensidades que resulten letales para los insectos (Ugurlu et al., 2012; McAvoy & Whidden, 2016). Estos últimos métodos de control en algunas ocasiones solo tienen un alcance a escala de laboratorio por lo complejo de extrapolar las condiciones y variaciones reales del ambiente en las que los insectos vectores o plagas y sus hospederos llevan a cabo sus interacciones. Algunos de estos manejos o métodos quedan inmersos dentro del espectro del Control Cultural puesto que son precisamente las prácticas culturales las que permiten en las mayorías de las ocasiones variaciones de tipo microambiental o focal para impactar las poblaciones de insectos (ej. densidad del cultivo, uso de repelentes naturales, uso de toldillos, entre otros) (Rebek et al., 2012). Lo anteriormente expuesto, sugiere la necesidad de incursionar en otras áreas de estudio y/o plataformas sostenibles, como alternativas de control de insectos vectores (IV) e insectos plaga (IP). En este sentido el estudio de los microbiomas, principalmente el microbioma intestinal, puede ser clave por la oferta de microorganismos entomopatógenos que pueden ser utilizados para el control biológico de estos dos grupos de insectos. Adicionalmente, las relaciones simbióticas entre insectos y bacterias intestinales pueden generar productos de importancia farmacológica o agrícola. La búsqueda de nuevos productos naturales en esta área permitiría evaluar además si estas sustancias tienen otros efectos y/o actividades biológicas promisorias (ej. antileishmania y antichagásicos) (Shao et al., 2017; Berasategui, 2016). La necesidad de nuevas estrategias para la obtención de antibióticos también es urgente. Al analizar esta relación simbiótica entre insectos y microbiomas, se podría contar con una estrategia innovadora para buscar nuevos medicamentos. Por otro lado, el conocimiento de los microbiomas de IV e IP, brinda la opción de hallar insecticidas microbianos; que, debido a su toxicidad selectiva y descomposición rápida en el ecosistema, están siendo considerados desde hace algunos años como alternativas a los insecticidas químicos (Fraih et al., 2017). El presente proyecto plantea la integración de un investigador PhD con amplio conocimiento en microbiología molecular, taxonomía y bioinformática para aportar conocimiento y fortalecer la línea de investigación en microbiota de insectos de interés epidemiológico y agrícola. El objeto de trabajo será la microbiota intestinal asociada a poblaciones naturales de flebotomíneos como Lutzomyia evansi; triatominos como Rhodnius prolixus, R. colombiensis, R. pallescens y Triatoma maculata dentro del grupo de insectos vectores, mientras que en el grupo de insectos plaga se contempla abordar la microbiota de tisanópteros (trips) y lepidópteros como es el caso Spodoptera frugiperda. En lo que concierne a Lutzomyia evansi, se considera su inclusión por ser el vector principal de Leishmaniasis visceral y Leishmaniasis cutánea en la región de la Costa Caribe de Colombia. Aunque en la actualidad se han registrado reportes sobre la diversidad de la microbiota intestinal (McCarthy et al., 2011; Vivero et al., 2016), existe la necesidad de hacer énfasis en lo funcional mediante plataformas in vitro e
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