Galleria mellonella es un insecto lepidóptero que, en condiciones naturales, habita en colmenas de abejas causando serios problemas a la industria apícola. Este insecto tiene cuatro etapas de desarrollo: huevo, oruga, prepupas/pupa e insecto adulto.

Tanto en condiciones naturales como en el laboratorio, su crecimiento y desarrollo óptimo ocurren a temperaturas altas (30-37°C) y humedad relativa del 75-85%, y necesitan una correcta circulación de aire y alimento suficiente (la dieta en el laboratorio suele incluir miel, azúcar, glicerina, salvado de trigo, germen de trigo, harina de trigo, harina de maíz, leche en polvo y levadura). La duración de cada etapa del ciclo de vida varía cuando cambia el valor de alguno de estos factores; por ejemplo, si la temperatura es de unos 18°C, las larvas pueden tardar hasta 30 días en salir de los huevos y el periodo larval se puede alargar hasta los 5 meses.

¿Por qué en Darwin estamos interesados en trabajar con este insecto?

G. mellonella está emergiendo como modelo de investigación. Si analizamos el número de artículos publicados en la base de datos bibliográfica PubMed utilizando “Galleria mellonella” como palabra clave, podemos ver un incremento pronunciado en los artículos publicados en los últimos años.

¿Y por qué es tan popular G. mellonella?

Los organismos modelo son una herramienta fundamental para realizar estudios cuyos resultados sean extrapolables a humanos. Aunque los modelos mamíferos son los más cercanos a humanos desde el punto de vista evolutivo, su uso tiene un precio elevado, requiere de formación especializada para su manejo, permite un número bajo de ensayos simultáneos y, lo que es más importante, implica consideraciones éticas. Esto está motivando la búsqueda de nuevos modelos, principalmente animales invertebrados, que permitan reducir el uso de organismos más complejos (como ratones u otros mamíferos) a cuando sea estrictamente necesario.

En concreto, G. mellonella presenta una serie de ventajas frente a otros organismos modelo que se usan frecuentemente en investigación, como el gusano Caenorhabditis elegans o la mosca de la fruta Drosophila melanogaster:

-Tamaño. El gran tamaño de las larvas de G. mellonella (12-25 mm de longitud) en comparación con D. melanogaster (0.5 -5 mm de longitud) y C. elegans (0.001 mm) permite inyectarles o aplicarles de forma tópica una cantidad exacta de un compuesto o de un microorganismo. Además, su manipulación es sencilla y es posible extraer hemolinfa o diseccionarlas para obtener la grasa corporal u otros tejidos y órganos específicos, como el tubo digestivo.

-Temperatura de crecimiento. G. mellonella es capaz de crecer entre 25- 37°C, mientras que otros organismos modelo, como C. elegans o D. melanogaster, lo hacen alrededor de 20-25°C. Esto aporta la ventaja de poder trabajar simulando la temperatura fisiológica humana, una cosa esencial, por ejemplo, para estudiar microorganismos patógenos o probióticos humanos.

-Sistema de defensa. G. mellonella tiene un sistema de defensa antimicrobiana más avanzado que D. melanogaster y C. elegans.

Una ventaja adicional es que los resultados de los experimentos suelen ser fáciles de observar a través de cambios físicos, como el cambio de color o de la forma de larva, la reacción a estímulos o el peso. Los resultados se suelen obtener en poco tiempo, incluso en 24-48 horas.

Galleria mellonella en DARWIN

La mayoría de los estudios realizados hasta la fecha sobre G. mellonella  se han centrado en su uso para estudiar microorganismos que causan enfermedades en el ser humano.

En DARWIN decidimos ir un paso más allá y utilizar este organismo modelo para el estudio de diversas patologías y trastornos que afectan al ser humano. En concreto, estamos usando G. mellonella como modelo de obesidad y de estrés oxidativo. Esto permite, por ejemplo, realizar cribados de compuestos o de microorganismos para seleccionar aquellos que tengan una actividad antioxidante o que tengan la capacidad de reducir el peso corporal de las larvas.

¿Y cómo hacemos esto?

Para estudiar el efecto sobre el peso corporal de alimentar a las larvas con determinados compuestos o microorganismos podemos medir, por ejemplo, el peso de las larvas durante el tiempo y la acumulación de grasa corporal. En cambio, para estudiar el efecto antioxidante, podemos medir la supervivencia de las larvas frente a un fenómeno de estrés oxidativo (por ejemplo, irradiación con luz ultravioleta o exposición a agua oxigenada), y podemos cuantificar marcadores celulares de estrés oxidativo dentro de las larvas.