endotoxinas

LAS TOXINAS CRY DE Bacillus thuringiensis: MODO DE ACCIÓN Y CONSECUENCIAS DE SU APLICACIÓN
El control de insectos plaga en la agricultura y de vectores de enfermedades humanas se ha realizado con la aplicación de insecticidas químicos. Estos insecticidas han perdido su eficacia en el control de insectos, generándose así la aparición de poblaciones de insectos resistentes. ¿Existirá uninsecticida ideal que sea toxico solo para su insecto blanco, que no sea recalcitrante, que no contamine el ambiente y que no genere la aparición de insectos resistentes?.
Bacillus thuringiensis es el insecticida biológico mas utilizado comercialmente, que se ocupa para el control de insectos plaga en la agricultura y de mosquitos vectores de enfermedades como Malaria y Dengue. Las proteínas Cry queproduce Bacillus thuringiensis son altamente especificas e inoculas para vertebrados y otros insectos no blanco y es por estas características se desarrollaron plantas transgénicas que producen toxinas Cry1A, que le confieren la característica de resistencia al ataque de insectos plaga.
Bacillus thuringiensis (Bt)
Es una bacteria Gram- positiva, aerobia estricta, que durante su ciclo de vidapresenta dos fases principales, crecimiento vegetativo (donde las bacterias se duplican por bipartición) y esporulación (un programa de diferenciación de bacteria a espora). Se puede aislar de suelo, agua, hojas de plantas, insectos muertos, telarañas, entre otros.
La principal característica de esta bacteria es que su durante su fase de esporulación produce un cuerpo paraesporal conocido comocristal, el cual es de naturaleza proteínica y tiene propiedades insecticidas. Este cristal proteínico esta constituido a su vez por proteínas denominadas alfa-endotoxinas conocidas también como proteínas Cry o Crit. Encontrándose hasta el momento alfa-endotoxinas contra insectos lepidóptero, coleópteros, dípteros, himenópteros, ácaros y vertebrados como gusanos planos, protozoos y nemátodos.Clasificación de las -endotoxinas - de Bacillus thuringiensis
Existen dos tipos de endotoxinas: proteínas Cry y proteínas Cyt. Se han clonado y secuenciado más de 200 diferentes genes Cry y 16 diferentes genes Cyt. Esto es muy importante para el control de diferentes insectos plaga de insectos transmisores de enfermedades. La nomenclatura de las endotoxinas está basada en la similitud de lasecuencia primaria. Proteínas Cry es cualquier proteína que muestre un efecto tóxico hacia algún organismo. Proteínas Cyt muestran actividad hemolítica o tengan similitud a la secuencia de las toxinas Cyt. Las proteínas Cry estan distribuidas en 50 grupos y varios subgrupos y las proteínas Cyt en dos grupos y varios subgrupos. Cada grupo muestra una especificidad muy grande haciaciertos tipos de insectos. El grupo mayoritario de toxinas Cry se les conoce como la familia de tres dominios, ya que están constituidas por tres dominios estructurales.
.
Modo de acción de las toxinas Cry.

Los síntomas que se observan a partir de que las larvas de insectos susceptibles ingieren los cristales y esporas de Bt son: cese de la ingesta, parálisis del intestino, diarrea, parálisistotal y finalmente la muerte. Las toxinas Cry son toxinas formadoras de poro que ejercen su actividad tóxica al provocar un desequilibrio osmótico en las células epiteliales donde se insertan en la membrana.

Las proteínas Cry son producidas como protoxinas que requieren ser procesadas proteolíticamente por proteasas presentes en el intestino de insectos susceptibles. Este procesamientoproteolítico libera fragmentos tóxicos de 55 a 65 kDa que interaccionan con proteínas receptoras presentes en la microvellosidad de las células intestinales de los insectos blanco. Posteriormente, las toxinas se insertan en la membrana formando un poro lítico.

A la fecha se han resuelto las estructuras tridimensionales de varias toxinas Cry activas contra insectos coleópteros, lepidópteros, dípteros...