Blatella germanica es la cucaracha estrella en cocinas y baños, donde rápidamente puede crear importantes infestaciones. Es una plaga con recursos para sobrevivir a los tratamientos insecticidas, entre ellos el desarrollo de aversión a los azucares que contienen los cebos tóxicos para estimular la ingesta. El aprendizaje olfativo está detrás de esta estrategia de supervivencia de Blatella germanica.

Blatella germanica y la aversión a la glucosa

Blatella germanica es una de las plagas urbanas más comunes, prolíferas y resistentes que podemos encontrar en establecimientos y viviendas. El tratamiento químico de las infestaciones se realiza principalmente con cebos tóxicos en gel, compuestos por insecticidas y sustancias fagoestimulantes, que facilitan la ingesta del componente tóxico.

Sin embargo, desde hace décadas, Blatella germanica ha desarrollado diversos mecanismos de resistencia a los tratamientos insecticidas. Desde un aumento en la actividad de los enzimas de desintoxicación o variaciones genéticas que generan insensibilidad a la acción insecticida, hasta el desarrollo del comportamiento de evitar los cebos, lo que se conoce como resistencia conductual. 

El inicio de la resistencia conductual en Blatella germanica se remonta hacia 1990 en EEUU, con los primeros registros de aversión a los cebos tóxicos, siendo la forma más común la aversión a la glucosa (AG), por la que las cucarachas evitan ingerir este azúcar presente en los cebos.

El mecanismo que subyace a la AG es que las cucarachas con este polimorfismo gustativo detectan la glucosa como un elemento disuasorio en lugar de fagoestimulante, a través de las neuronas gustativas ubicadas en los pelos sensoriales de su boca.

La aversión a la glucosa es hereditaria, y este rasgo puede impulsar la expansión de este tipo de resistencia en las poblaciones de cucarachas cuando se usan cebos que contienen glucosa. ¿Qué sucede cuando se utilizan otros azúcares en los cebos?

Un estudio realizado en la Universidad de Carolina del Norte (EEUU) ha investigado este interrogante, con la conclusión de que el fenotipo de la aversión a la glucosa (monosacárido más común) presente en algunas cucarachas es extensible a todos los azúcares que contienen glucosa. Las enzimas salivales de las cucarachas degradan los oligosacáridos (azúcares formados por cadenas de varios monosacáridos), liberando glucosa y extendiéndose de este modo la aversión a la glucosa a todos aquellos azúcares que la contienen.

Lo cual limitaria el uso de azúcares alternativos, como la sacarosa o la maltosa, en los cebos para controlar con éxito poblaciones de cucarachas con este tipo de resistencia.

Aprendizaje olfativo en Blatella germanica

Un nuevo estudio del mismo equipo analiza la capacidad de aprendizaje olfativo en Blatella germanica, con el que el insecto asocia los olores con los sabores, y cómo esta capacidad modifica sus preferencias alimentarias y su estrategia de búsqueda de alimento. 

En este trabajo se utilizaron dos cepas de cucarachas de la especie Blatella germanica, una de ellas con aversión a la glucosa y la otra no, con el objetivo de demostrar la importancia del gusto en la modificación de las preferencias de los olores asociados a los alimentos.

A ambas cepas, que mostraron preferencias olfativas innatas similares, se les permitió realizar un autoaprendizaje de asociación entre olores y sabores sin controlar su condicionamiento, para crear una experiencia de alimentación similar a la natural.

Los resultados respaldan estudios previos, que muestran un aumento en la preferencia de olores cuando éstos se asocian con sabores gratificantes y una disminución en la preferencia cuando los olores se asocian con sabores aversivos.

Se sabe que los azúcares, como la sacarosa, constituyen fuertes gratificantes que contribuyen a formar la memoria olfativa en insectos. En las pruebas realizadas en el estudio, bastó una sola sesión de autoentrenamiento con un saborizante gratificante y otro aversivo para inducir cambios en las preferencias de olor en los insectos, que retuvieron estos recuerdos olfativos durante 24 horas.  Los autores constataron que la glucosa actuó como aversivo en el aprendizaje olfativo para las cucarachas con AG, mientras que actuó como recompensa para las cucarachas no AG.

Un hallazgo adicional de este estudio es que se requirió un número diferente de sesiones de condicionamiento para imponer modificaciones en la preferencia de olores al exponer a los insectos a sabores gratificantes o aversivos. Los resultados indicaron que 1 h de condicionamiento utilizando saborizantes gratificantes fue suficiente para aumentar la preferencia por el olor. Por el contrario, el entrenamiento con saborizantes aversivos requirió tres sesiones de condicionamiento de 1 h (una cada día) para modificar las preferencias de olor. 

Lo que sugiere que la cucaracha Blatella germanica puede tener diferentes circuitos para los recuerdos gratificantes y aversivos, como otros insectos, y que las modificaciones de las preferencias de olor con recompensa y castigo parecen independientes entre sí.

En base a otros bioensayos realizados, los autores sugieren que Blatella germanica puede asociar múltiples olores con recompensa o castigo al mismo tiempo y recordar estas asociaciones durante al menos tres días.

Cambios en la estrategia de forrajeo

Los autores destacan además otro hallazgo: el efecto de la glucosa como saborizante aversivo impactaría no sólo en el simple rechazo de la alimentación, sino también en la estrategia de forrajeo guiada por el olor.

Generalmente, dentro de los procedimientos de control de cucarachas los cebos tóxicos se colocan durante varios meses. Las cucarachas sin aversión a la glucosa que se sienten atraídas por los cebos mueren al consumir los ingredientes activos.

Sin embargo, las cucarachas AG que se sienten atraídas por los cebos rechazan comerlos porque experimentan su sabor aversivo. Esta experiencia repetida e insatisfactoria de forrajeo puede contribuir a la formación de una memoria olfativa aversiva, de modo que, aunque se utilicen cebos nuevos que no contengan saborizantes aversivos, existe la posibilidad de que las cucarachas AG puedan evitar estos cebos en función de su memoria olfativa aversiva, y busquen fuentes de alimento alternativas y más seguras. Una vez que encuentren estas fuentes de alimento gratificantes, formarán un recuerdo olfativo apetecible de ellas. Por lo tanto, la eficacia de los nuevos cebos podría verse comprometida.

Por todo esto, los autores concluyen que el desarrollo de cebos para cucarachas y su colocación adecuada dependen, en gran medida, de una comprensión integral del comportamiento de las cucarachas, mediado por diversas capacidades sensoriales, incluido el desempeño olfativo, gustativo, visual y mecanosensorial. Y resaltan la necesidad de considerar el aprendizaje olfativo para mejorar el control de Blatella germanica.

Fuente:  Wada-Katsumata, A.; Schal, C. Olfactory Learning Supports an Adaptive Sugar-Aversion Gustatory Phenotype in the German Cockroach. Insects