¿Cómo se protegen las abejas? El papel de su "nariz" en la inmunidad social

Tema: Las abejas melíferas presentan capacidades para la detección directa de virus en alimentos contaminados, exhibiendo cambios estacionales que transitan de la evitación a la atracción, con una preferencia marcada hacia el virus de las alas deformadas (VAD) en altas concentraciones por parte de las abejas pecoreadoras.

Introducción 

En el marco de las interacciones entre huésped y patógeno, la estrategia defensiva primaria suele ser la evitación, mecanismo que permite disminuir tanto la exposición al agente infeccioso como el riesgo de enfermedad. Resulta fundamental para la supervivencia del huésped la facultad de identificar patógenos o individuos comprometidos. Esta capacidad adquiere una relevancia crítica en los organismos sociales (Figura 1), dado que la alta densidad poblacional y el estrecho parentesco entre individuos pueden facilitar la propagación y transmisión de enfermedades.

Figura 1. El virus de las alas deformadas (DWV) provoca que las alas se arruguen cuando las abejas se infectan durante su desarrollo (abeja en el centro izquierda). El DWV se transmite con frecuencia cuando el ácaro parásito destructor Varroa se alimenta de pupas y abejas adultas. Se puede observar un ácaro Varroa en el dorso de la abeja en el centro izquierda. (U.S. Department of Agriculture. Foto de Joseph McCarthy, Universidad Estatal de Luisiana).

En consecuencia, no resulta sorprendente que numerosos insectos sociales hayan evolucionado hacia estrategias sofisticadas para la detección de patógenos. Estas incluyen el empleo de la quimiosensación para identificar sustancias peligrosas o individuos infectados, permitiendo una respuesta colectiva orientada a la mitigación de riesgos sanitarios; fenómeno denominado inmunidad social (Figura 2). A modo de ilustración, se ha documentado que las obreras de la termita subterránea Coptotermes formosanus logran detectar y eludir diversas cepas de hongos entomopatógenos, mientras que el abejorro Bombus terrestris evita de forma activa los recursos florales contaminados con parásitos protozoarios perjudiciales (Payne et al., 2026).

Figura 2. Inmunidad organizacional en una colonia generalizada de insectos sociales. (a) Los compartimentos que contienen reinas y sus crías reciben cuidados especiales en el área central; (b) los compartimentos que contienen obreras adultas sirven de protección en la periferia para evitar que los patógenos ambientales entren en el área central; (c) los compartimentos que contienen basura y cadáveres están alejados del área central y se les impide la interacción directa con ella para proteger a las reinas de la contaminación. Además, la interacción social ocurre con mayor frecuencia dentro de los compartimentos que entre ellos. Cuando (d) los individuos se infectaban, las interacciones sociales entre los individuos infectados y los no infectados se limitaban dentro de los compartimentos. Sin embargo, cuando (e) los compartimentos se infectaban, el resto de los compartimentos cerraban la entrada y, por lo tanto, interrumpían la interacción entre los compartimentos infectados y los no infectados. Estas medidas de manejo son efectivas para limitar la transmisión de patógenos y proteger a los individuos de alto valor en las colonias de insectos sociales (Liu et al., 2019).

Las abejas emplean las antenas como su principal mecanismo de percepción sensorial (Figura 3). Más allá de su función como órganos receptores, las antenas constituyen la herramienta fundamental para la recopilación de datos del entorno, integrando capacidades olfativas, gustativas y táctiles. Asimismo, son capaces de detectar estímulos como el movimiento, la vibración, la temperatura ambiental, la humedad, los niveles de dióxido de carbono, la gravedad y la velocidad del viento. Esta capacidad se debe a la presencia de sensilas, estructuras microscópicas en forma de poros o setas que están conectadas directamente al sistema nervioso central, siendo características fundamentales de la fisiología sensorial en insectos (Figura 4).

Figura 3. Partes de la antena de las abejas. Las antenas están divididas en tres partes principales, el escapo, que se articula con la cabeza;  el pedicelo, un segmento de pequeño tamaño y que, junto con el escapo, se encarga de los movimientos de la antena; La última parte es el flagelo, que a su vez comprende diez artejos en las hembras y once en los zánganos. Están formadas por al menos siete órganos sensoriales distintos, que se denominan sensilias (Ivars, 2024).

Figura 4. Representación esquemática de la vía de recepción de olores generales y feromonas sociales en la abeja obrera (izquierda) y de feromonas sexuales en el zángano (derecha), desde las sensilas de la placa porosa de la antena hasta el lóbulo antenal, y la posterior transmisión de la señal en el sistema nervioso central. En la parte inferior izquierda de la figura se destaca el detalle de la recepción de olores desde las neuronas receptoras olfativas (ORN) y las proteínas de unión a odorantes (OBP) hasta los glomérulos del lóbulo antenal (Bortolotti y Costa, 2014).

Desde una perspectiva funcional, las antenas actúan de manera análoga a un sistema combinado de olfato y gusto, transformando los estímulos químicos en señales eléctricas que son procesadas directamente en el cerebro. La quimiosensación representa, por tanto, un componente esencial de la inmunidad social en diversos taxones, incluyendo insectos, peces, primates, roedores y humanos, al permitir la detección de patógenos o congéneres infectados. Este reconocimiento posibilita la modulación de comportamientos sociales, tales como la evitación, el acicalamiento, la dispersión o la activación de respuestas inmunológicas, previo al establecimiento de una infección clínica (Figura 5) (Meisel et al., 2014; López et al., 2017; Poirotte et al., 2017). Si bien estos efectos suelen ser protectores, su eficacia está supeditada a variables como la fiabilidad de la señal, el contexto social, la exposición previa y la coevolución del patógeno, la cual puede inducir mecanismos que disminuyan su detectabilidad (Stephenson et al., 2018; Tybur et al., 2020; Stock et al., 2023).

Figura 5. Diagrama que ilustra la progresión seccional de la revisión. La sección (i) analiza aspectos de la elección de pareja y la evitación de la amenaza de patógenos procesada en señales conespecíficas. La sección (ii) analiza la detección del riesgo de patógenos y el olfato. La sección (iii) analiza las bases neurobiológicas asociadas con las respuestas afectivas y cognitivas apropiadas a las señales patógenas, con especial atención a las regiones cerebrales, las hormonas y los sistemas de neuropéptidos (Cantini et al., 2024).

Cantini, D.; Choleris, E.; Kavaliers, M. Neurobiology of Pathogen Avoidance and Mate Choice: Current and Future Directions. Animals 2024, 14, 296. https://doi.org/10.3390/ani14020296

La detección quimiosensorial no se limita a inducir conductas de evitación. En Caenorhabditis elegans, por ejemplo, los metabolitos secundarios bacterianos activan las neuronas ASJ y la vía de señalización DAF-7/TGF-β, promoviendo la evitación de Pseudomona aeruginosa y estableciendo así un vínculo mecanicista entre las señales químicas microbianas y el comportamiento del huésped (Meisel et al., 2014). De manera similar, en el caso de las hormigas, el ergosterol puro es capaz de inducir conductas de acicalamiento, lo que demuestra que moléculas fúngicas específicas actúan como señales clave para la defensa colectiva (Stock et al., 2023).

Además, las señales químicas pueden modular la fisiología del huésped en ausencia de una infección directa. Se ha observado que las abejas reinas incrementan la expresión de genes antimicrobianos tras el contacto con hidrocarburos cuticulares alterados provenientes de obreras inmunocomprometidas, prescindiendo en este proceso de la participación de señales volátiles (López et al., 2017). Asimismo, estudios en guppies expuestos de forma continua a señales de infección demostraron una disminución en la magnitud y velocidad de brotes parasitarios posteriores; de igual forma, nematodos preexpuestos a compuestos volátiles de patógenos desarrollaron respuestas que favorecieron una mayor supervivencia de su descendencia frente a infecciones futuras (Di Bacco y Scott, 2023; Kołodziejska et al., 2025).

Estado de la evidencia sobre la inmunidad social quimiosensorial

La brecha más significativa en la literatura actual radica en la desconexión entre la robusta evidencia de comportamientos guiados por señales químicas y la limitada información que vincula dichas conductas con los resultados epidemiológicos cuantificables. Diversas revisiones sobre insectos señalan explícitamente que, pese a la extensa documentación de mecanismos defensivos, la identificación precisa de las señales implicadas, los quimiorreceptores correspondientes y las rutas neuronales subyacentes permanece insuficientemente comprendida (Milutinović y Schmitt, 2022; Liu et al., 2019). En el caso de los vertebrados, los estudios indican que la evitación es un proceso complejo determinado por la valoración social, la habituación y la integración multisensorial; factores que sugieren que la quimiosensación, por sí misma, no constituye un predictor determinista de la reducción de la prevalencia de enfermedades en redes sociales dinámicas (Tybur et al., 2020; Regenbogen et al., 2017; Côté y Binning, 2024).

En síntesis, aunque la quimiosensación se reconoce ampliamente como una herramienta de inmunidad social fundamental para la defensa y evitación por parte del huésped, su eficacia real en la mitigación de la exposición a patógenos y la reducción del riesgo de enfermedad está condicionada por la fidelidad de la señal, las reglas de decisión del individuo y los mecanismos de contraadaptación desarrollados por los patógenos (Milutinović y Schmitt, 2022; Stock et al., 2023; Tybur et al., 2020).

La inmunidad social en la colonia de Apis mellifera

Las abejas melíferas (Apis mellifera) no solo desempeñan un rol crítico en la polinización y el mantenimiento de la biodiversidad, sino que también poseen un sistema inmunológico distintivo que integra mecanismos de defensa individuales y colectivos frente a desafíos sanitarios. A diferencia de las respuestas inmunitarias convencionales, más características de los vertebrados, las abejas han evolucionado hacia una estrategia comunitaria conocida como inmunidad social, donde el comportamiento grupal resulta determinante para la homeostasis de la colonia. Entre las estrategias destacadas se incluyen el acicalamiento recíproco (grooming), el comportamiento higiénico, orientado a la detección y eliminación de crías infectadas, y el uso profiláctico del propóleo; este último, una resina vegetal con propiedades antimicrobianas que es recolectada y dispuesta estratégicamente en el interior de la colmena para inhibir la proliferación de microorganismos patógenos.

Capacidad de detección viral en el alimento por parte de A. mellifera

Las abejas melíferas se enfrentan a una compleja interacción de amenazas sanitarias, entre las que destacan el virus de las alas deformadas (DWV), que compromete el desarrollo de individuos jóvenes, la bacteria Paenibacillus larvae, agente causal de la loque americana, y el ácaro Varroa destructor. Este último no solo ejerce un efecto patógeno directo mediante el hematofagismo, sino que también actúa como un vector fundamental para la transmisión de diversos virus. La resiliencia de las colonias frente a estos factores estresantes depende, en gran medida, de la calidad nutricional, la diversidad genética y la integridad del entorno.

Con el objetivo de proveer herramientas que permitan a los apicultores mitigar la propagación viral, un equipo de investigadores dirigido por Elizabeth M. Walsh y Michael Simone-Finstrom, del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en la Unidad de Investigación de Cría, Genética y Fisiología de las Abejas Melíferas (Baton Rouge, Luisiana), analizó la capacidad de A. mellifera para detectar la presencia de virus, tales como el DWV, el virus de la celda real negra (BQCV) y el virus de la parálisis crónica de las abejas (CBPV), en fuentes de alimento contaminadas (Payne et al., 2026).

Los resultados obtenidos sugieren que los virus pueden modular el comportamiento de forrajeo del hospedador, incrementando potencialmente la carga viral y facilitando su dispersión dentro de la colonia. Este efecto conductual constituye un mecanismo de transmisión viral en polinizadores previamente no descrito. Los hallazgos principales de esta investigación son los siguientes:

1. Capacidad de detección: Se ha confirmado que las abejas melíferas poseen la facultad de detectar la presencia de virus en el alimento.

2. Variabilidad conductual: La preferencia por recursos contaminados es dinámica y depende de variables como el estadio de desarrollo de la abeja, la especie viral, la concentración del inóculo y la estacionalidad.

3. Manipulación conductual: Se observó una preferencia consistente de las abejas pecoreadoras por dietas con altas concentraciones de DWV, lo cual sugiere una posible manipulación del comportamiento del hospedador por parte del patógeno.

4. Independencia de factores nutricionales: Las preferencias observadas no presentan una correlación significativa con variaciones en el contenido proteico ni con la presencia de residuos de extracto de pupa.

Esta capacidad sensorial modula conductas de evitación o atracción en función de la estación y la dosis viral, revelando un componente de inmunidad social hasta ahora indocumentado.

Aunque el mecanismo subyacente no ha sido totalmente elucidado, la evidencia sugiere la implicación de señales quimiosensoriales, descartando las variaciones nutricionales como factor causal determinante. La preferencia observada por recursos contaminados podría interpretarse como una estrategia de manipulación ejercida por el patógeno, el cual actuaría como un modificador conductual para favorecer su propia diseminación, en lugar de una respuesta defensiva de evitación por parte del hospedador (Payne et al., 2026).

La relevancia del estudio de Payne et al. (2026) reside en su contribución a la comprensión de la detección viral, aspecto fundamental para el desarrollo de estrategias de manejo sanitario. Estos hallazgos proporcionan una base teórica para el diseño de intervenciones, tales como la optimización de estaciones de alimentación o la gestión floral, orientadas a minimizar la exposición a patógenos. Asimismo, este conocimiento resulta crucial para modelar la dinámica de transmisión de enfermedades dentro de las comunidades de polinizadores, aportando elementos clave para la mitigación del declive poblacional de las abejas melíferas.

A pesar de la trascendencia de estos resultados, resulta imperativo profundizar en la identificación de las rutas sensoriales, incluyendo los receptores olfativos y gustativos, involucradas en la detección viral. Las futuras líneas de investigación deberán evaluar los impactos conductuales ante una mayor diversidad de patógenos y en contextos florales naturales, además de determinar las repercusiones a largo plazo sobre la salud de la colonia y su inmunidad social. Para ello, se sugiere la implementación de ensayos biológicos específicos, tales como olfatometría en tubo en Y o el reflejo de extensión de la probóscide, para desglosar las señales sensoriales, así como ampliar el espectro experimental a distintas etapas de desarrollo. La integración de ensayos en condiciones controladas y experimentos de campo será esencial para dilucidar la consistencia, el impacto ecológico y la base fisiológica de estas preferencias de forrajeo inducidas por virus.

El futuro de la apicultura: fortalecer la inmunidad de forma natural

Frente al incremento de enfermedades y al uso extensivo de agroquímicos, numerosos apicultores retoman estrategias naturales para reforzar la resistencia de las colonias. Entre las prácticas recomendadas figuran la selección y cría de colonias con elevada expresión de comportamientos higiénicos; la promoción de la diversidad floral en el entorno; la reducción o eliminación del uso de plaguicidas que comprometen la inmunidad; y el diseño de colmenas que favorezcan la recolección y el empleo de propóleos.

Adicionalmente, resulta prometedor potenciar el “vacunado” natural en las abejas. Estudios indican que las reinas pueden transferir fragmentos proteicos de patógenos a sus huevos, actuando tales proteínas como antígenos que inducen una respuesta inmune protectora durante el desarrollo (Harwood et al., 2021). Este proceso se ve reforzado porque las nodrizas transmiten antígenos a la reina mediante la jalea real, y las larvas reciben también jalea real en sus primeros días de vida; en consecuencia, el individuo en desarrollo experimenta una doble exposición antigénica, en el huevo y en la larva, que equivaldría a una vacunación doble. Este mecanismo confiere una protección colectiva eficaz que puede considerarse parte integral de la inmunidad social de la colonia.

Comprender, preservar y favorecer estos mecanismos inmunológicos naturales no solo mejora la salud y la supervivencia de las abejas, sino que también contribuye a una apicultura más sostenible y resiliente.

Referencias

Bortolotti L., Costa C. (2014). Capítulo 5, Comunicación química en la sociedad de las abejas melíferas. En: Neurobiología de la comunicación química. Mucignat-Caretta C, editora. Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis.

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