Descubren una estructura bacteriana inusual en un pequeño insecto cítrico

Un grupo de científicos de diversas instituciones ha descubierto una estructura tubular desconocida dentro de Profftella, una bacteria simbiótica asociada a una importante plaga que afecta los cultivos de cítricos a nivel mundial. Este hallazgo, realizado mediante técnicas avanzadas de microscopía, podría influir en futuros enfoques para el manejo de plagas y en la investigación sobre cómo evolucionan las características biológicas complejas.

El equipo colaborativo, que incluye a investigadores de Pusan National University, el National Institute for Physiological Sciences, Kobe University y Toyohashi University of Technology, reportó el descubrimiento de esta inusual estructura tubular en Candidatus Profftella armatura, que habita en el psílido asiático de los cítricos (Diaphorina citri). Los resultados fueron publicados en la revista Npj Imaging.

Imágenes avanzadas revelan tubos helicoidales en Profftella

El psílido asiático de los cítricos representa una amenaza agrícola significativa, responsable de pérdidas severas en los cultivos de cítricos a nivel mundial, afectando tanto el rendimiento como los precios de mercado. Este insecto transporta Profftella, una bacteria simbiótica que se transmite de padres a hijos y juega un papel clave en la supervivencia del insecto. Profftella también es conocida por producir compuestos tóxicos que ayudan al psílido a defenderse de los depredadores.

Utilizando microscopía electrónica en 3D, los investigadores observaron que las células de Profftella son extremadamente alargadas, alcanzando longitudes de más de 100 micrómetros. Dentro de estas células estiradas, el equipo identificó múltiples estructuras tubulares largas, cada una de las cuales abarca decenas de micrómetros. Los tubos tienen un diámetro de aproximadamente 230 nm y están compuestos por 5 a 6 fibras helicoidales que se entrelazan. Estas estructuras ocupan consistentemente una parte sustancial de cada célula de Profftella. El profesor asistente Chihong Song de Pusan National University, primer autor del estudio, comentó: "Típicamente, las bacterias carecen de orgánulos tan complejos. Además, me sorprendió descubrir que este tubo es tan estable y robusto que mantiene su forma durante la observación en microscopía electrónica de alto vacío sin necesidad de fijación química o embebido".

Tubos llenos de ribosomas sugieren nuevas funciones biológicas

Estudios adicionales utilizando métodos ópticos revelaron que el interior de estos tubos contiene numerosos ribosomas, las estructuras responsables de la producción de proteínas. El profesor asociado Atsushi Nakabachi de Toyohashi University of Technology, coautor del trabajo, explicó: "Basado en esto, los tubos pueden estar involucrados en la síntesis de proteínas. Dada su robustez, también podrían proporcionar soporte físico a las células alargadas de Profftella, e incluso actuar como un andamiaje para el transporte de materiales, similar al citoesqueleto en células eucariotas".

Implicancias para la evolución bacteriana y el control de plagas cítricas

Los investigadores destacan que esta estructura tubular representa un ejemplo excepcional de un orgánulo dentro de las bacterias. Su descubrimiento desafía las suposiciones de larga data de que las bacterias son inherentemente simples y carecen de tal complejidad interna. Este hallazgo ofrece nuevas pistas sobre cómo pueden haber evolucionado las características celulares y podría contribuir al desarrollo de estrategias específicas para gestionar el psílido asiático de los cítricos, que es una preocupación seria para la agricultura global.

Este estudio recibió financiamiento de la Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI (números de subvención 21687020, 26292174, 20H02998 y 25K02023 a AN), el Collaborative Study by High Voltage Electron Microscopy Program (2015-502, 2016-502) del National Institute for Physiological Sciences a AN, y una subvención de la National Research Foundation of Korea (NRF) RS-2024-00440289 a CS.