Inactivación mediante plasma no térmico a presión atmosférica de Paenibacillus larvae, el agente causal del loque americana en abejas melíferas (Apis mellifera)

Por qué la salud de las abejas nos importa a todos

Las abejas melíferas hacen mucho más que producir miel: polinizan muchas de las frutas, nueces y verduras que llegan a nuestros platos. Una de las enfermedades más devastadoras que las amenazan es la loque americana, que mata a las crías en desarrollo y puede arrasar colonias enteras. Como la bacteria responsable forma esporas extremadamente resistentes, los apicultores a menudo deben quemar colmenas infectadas para detener su propagación. Este estudio explora una herramienta nueva y sin productos químicos —plasma a presión atmosférica no térmico, a veces llamado “plasma frío”— para ver si puede debilitar a esta bacteria y ayudar a proteger las colonias.

Una enfermedad de colmenar persistente

La loque americana la provoca una bacteria llamada Paenibacillus larvae. Las larvas jóvenes se infectan cuando ingieren esporas mezcladas en su alimento. Una vez en el intestino, las esporas se activan, se multiplican y acaban invadiendo el cuerpo de la larva, matándola. La larva muerta se seca hasta convertirse en una pauta dura en forma de cuerda, repleta de millones de nuevas esporas que pueden permanecer infecciosas en el equipo de la colmena durante décadas. Los métodos de control actuales incluyen antibióticos y, en muchos lugares, la destrucción de colonias enteras. Los antibióticos no eliminan las esporas, pueden dejar residuos en la miel y favorecer cepas resistentes, por lo que existe un fuerte impulso por encontrar alternativas más seguras y sostenibles.

Qué aporta el plasma frío

El plasma a veces se denomina el cuarto estado de la materia: un gas en el que algunas partículas están cargadas. En este trabajo, los investigadores emplearon un pequeño chorro que genera plasma a partir de aire o argón a temperatura ambiente, lo bastante suave para materiales sensibles al calor. Este tipo de plasma es rico en formas muy reactivas de oxígeno y nitrógeno, junto con partículas cargadas y una pequeña cantidad de luz ultravioleta. En conjunto, estos componentes pueden atacar la superficie externa de los microbios, dañar sus proteínas y material genético, y finalmente provocarn su muerte. El equipo confirmó primero que sus plasmas de aire y argón generaban muchas de estas especies reactivas y, a continuación, probó su capacidad para impedir el crecimiento de P. larvae en condiciones controladas de laboratorio.

Sometiendo las bacterias al plasma

Cuando P. larvae se cultivó en placas de agar y se expuso directamente al chorro de plasma, tanto los tratamientos con aire como con argón labraron zonas claramente libres de bacterias, mostrando una fuerte supresión del crecimiento. El plasma de aire creó los aclaramientos más amplios, sobre todo con tiempos de exposición más largos. En suspensiones líquidas de las bacterias, ambos gases redujeron de nuevo el número de células vivas, aumentando el efecto con exposiciones más prolongadas; aquí, el plasma de argón produjo la mayor caída en los recuentos viables tras diez minutos. La microscopía y las pruebas bioquímicas revelaron lo que ocurría en las células: las bacterias tratadas con plasma filtraron ADN y proteínas, aparecieron como “muertas” en una tinción vivo/muerto y mostraron superficies rugosas, abolladas y colapsadas en el microscopio electrónico. Estos cambios apuntan a daños severos en el envoltorio bacteriano y en su interior.

Probando el enfoque en larvas de abeja reales

Para comprobar si estos efectos de laboratorio tenían relevancia en un hospedador vivo, los científicos alimentaron larvas de abeja melífera criadas en el laboratorio con alimento mezclado bien con bacterias sin tratar o bien con bacterias previamente expuestas a plasma de aire o de argón. Las larvas que recibieron P. larvae sin tratar mostraron las cargas bacterianas más altas, confirmando la infección. Aquellas alimentadas con bacterias tratadas con plasma de aire no tenían P. larvae detectable, y las tratadas con argón presentaron menos bacteria que los controles totalmente infectados. A pesar de esta clara reducción de la carga bacteriana, las curvas de supervivencia durante siete días fueron similares entre todos los grupos, incluidos los controles no infectados. En otras palabras, bajo las condiciones específicas de este experimento, debilitar a la bacteria aún no se tradujo en una mejora apreciable de la supervivencia a corto plazo de las larvas.

Qué significa esto para la protección futura de las colmenas

En conjunto, el estudio muestra que el plasma frío puede dañar significativamente y reducir la viabilidad de la bacteria que causa la loque americana, tanto en placas de cultivo como en bacterias administradas a larvas de abeja. El plasma de aire fue especialmente eficaz sobre superficies sólidas, mientras que el de argón mostró efectos fuertes en líquido, lo que subraya que el tipo de gas y la configuración del tratamiento son importantes. Sin embargo, dado que la supervivencia larvaria no mejoró a corto plazo, se necesitan más refinamientos, en particular métodos que inactiven de forma fiable las esporas resistentes y reduzcan los factores de virulencia bacteriana. Si se superan estos desafíos y se desarrollan dispositivos a escala de campo, el plasma no térmico podría convertirse en una herramienta de desinfección rápida y sin residuos para el equipo de las colmenas, ofreciendo a los apicultores una forma de combatir una enfermedad notoria sin depender únicamente de antibióticos o de la destrucción de colonias.

Cita: Boonmee, T., Sinpoo, C., Nakpla, S. et al. Non-thermal atmospheric pressure plasma inactivation of Paenibacillus larvae, the causative agent of American foulbrood in honeybees (Apis mellifera). Sci Rep 16, 11139 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40749-3

Palabras clave: enfermedad de las abejas, loque americana, plasma frío, Paenibacillus larvae, salud de las abejas