Las cucarachas son conocidas portadoras de bacterias patógenas para el ser humano, sin embargo esta plaga urbana atesora en su interior una enorme diversidad de bacterias simbiontes de gran interés para desarrollos innovadores en biotecnologia. Siendo un insecto poco estudiado en la última década, ha despertado un creciente interés a partir de su uso como alimento, pienso y fuente de ingredientes farmacéuticos en China.

El microbioma intestinal de las cucarachas está repleto de bacterias, con las que han evolucionado a lo largo de los siglos y conviven en una relación de simbiosis, que contribuye a la fenomenal capacidad de estos insectos para adaptarse y resistir a las adversidades ambientales.

Las cucarachas son incapaces de sintetizar ciertos aminoácidos y, o los adquieren por la dieta, o dependen de simbiontes para obtenerlos. Casi todas las cucarachas albergan bacterias endosimbióticas que les confieren la capacidad de reciclar el nitrógeno de los desechos de urea y amoníaco a  aminoácidos. Estas bacterias intestinales se transmiten sistemáticamente dentro de la colonia de cucarachas por coprofagia (ingestión voluntaria de heces), ya que las heces constituyen a menudo el primer nutriente que reciben, por trofalaxia, los individuos recién nacidos. También el canibalismo, la necrofagia y la alimentación con exuvias ( la cutícula o cubierta exterior abandonada después de la muda) son rutas alternativas para la transmisión de la microflora a través de una colonia.

En la última década las cucarachas han sido protagonistas de relativamente pocos estudios en comparación con otros insectos, como las moscas, los escarabajos o las hormigas. Y la mayoria de las investigaciones sobre los microbios asociados a ellas se han centrado en la evidencia de que las cucarachas son portadoras de gérmenes patógenos para el ser humano.

Sin embargo, el interés en la investigación de las cucarachas ha aumentado en los últimos años debido a su uso como alimento, pienso y fuente de ingredientes farmacéuticos en China, hasta llegar a considerarlas como una fuente prometedora de microorganismos biotecnológicamente útiles. Varios estudios recientes han sugerido que la exploración de los microbiomas de las cucarachas revelará taxones bacterianos aún no clasificados y no cultivados.

Las cucarachas no siempre son una plaga

Más del 99% de las especies de cucarachas no son plagas urbanas, sino que habitan entornos naturales, entre las hojas en descomposición, debajo de la corteza de los árboles, debajo de las piedras o en el suelo, y constituyen un reservorio de diversidad inexplorada con aplicaciones potenciales para la biotecnología, la medicina, la agricultura y la industria.

Un estudio realizado el año pasado en Alemania y publicado en la revista Applied Microbiology and Biotechnology evalúa, mediante una revisión bibliográfica, el papel de los microbios asociados a las cucarachas, por una parte como patógenos humanos y por otra como una promesa para aplicaciones industriales en biorrefinerías, biorremediación y desarrollo de productos farmacéuticos, agroquímicos y enzimas industriales.

Vectores de bacterias patógenas

Existe una fuerte evidencia de que Helicobacter pylori, micobacterias, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp. y otras bacterias pueden sobrevivir al paso a través del sistema digestivo de las cucarachas. Dado que estos insectos típicamente se alimentan de material orgánico en descomposición, hay pocas dudas de que pueden diseminar bacterias patógenas. Además, con el agravante de que algunos de los aislados bacterianos de las cucarachas muestran resistencia a los antibióticos.

Tomados en conjunto, estos datos respaldan la opinión general de que las cucarachas son plagas peligrosas en los entornos humanos. 

La mayoría de las bacterias asociadas a estos insectos pertenecen a los filos Proteobacterias, Firmicutes y Bacteroidetes, que juntas representan más del 80% del microbioma total. El 20% restante comprende filos menos abundantes como Actinobacteria, Fusobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia y Spirochaetes.

Las cucarachas pueden diseminar bacterias potencialmente patógenas a través de las heces y otros depósitos, en particular bacterias de la familia Enterobacteriaceae, pero también especies de Staphylococcus y Mycobacterium, por lo que estos insectos deben eliminarse de los sitios donde la higiene es esencial, como hospitales y cocinas, ya que pueden actuar como vectores de infecciones bacterianas.

Fuente prometedora de microorganismos útiles

Por otra parte, los autores del estudio también consideran a las cucarachas como una fuente prometedora de microorganismos biotecnológicamente útiles, con aplicaciones industriales potenciales. 

Por ejemplo, del intestino de la cucaracha Periplaneta americana se aisló una cepa de Streptomyces productora de antibióticos. Otras bacterias asociadas a las cucarachas, incluidas, entre otras, las especies de Bacillus, Enterococcus y Pseudomonas, también pueden producir metabolitos bioactivos, que pueden ser adecuados para el desarrollo de productos farmacéuticos o fitosanitarios.

Otro ejemplo interesante son enzimas, que se expresan en bacterias derivadas de cucarachas, capaces de degradar sustratos industrialmente relevantes y que podrían utilizarse en las industrias de alimentos y piensos, papel, aceite o cosméticos. Asi que, las bacterias asociadas con las cucarachas pueden ser peligrosas pero también útiles.

Fuente: Bacteria associated with cockroaches: health risk or biotechnological opportunity?, Applied Microbiology and Biotechnology