Galleria mellonella, comúnmente conocida como polilla de la cera, es un insecto lepidóptero que infesta principalmente colmenas, alimentándose de cera, miel y polen. Esta especie, originaria de Europa, Asia y el norte de África, se ha convertido en un insecto modelo ampliamente estudiado en biología, que se ha utilizado en numerosos estudios biológicos y biomédicos, particularmente en inmunología, microbiología y toxicología. Se ha demostrado que estas larvas cuentan con una respuesta inmunitaria innata eficaz, evidenciada por la producción rápida de péptidos antimicrobianos, la activación del sistema de melanización y la capacidad de fagocitosis de sus hemocitos. Además, se ha documentado que pueden sobrevivir a infecciones por diversos patógenos humanos y responder de manera dependiente de la dosis, lo que refuerza su utilidad como modelo experimental y las convierte en un modelo útil para estudiar las interacciones huésped-patógeno de diversas bacterias y hongos. Se utilizan ampliamente en la investigación científica debido a sus similitudes fisiológicas con los mamíferos en cuanto a respuesta inmunitaria, como la producción de péptidos antimicrobianos, la fagocitosis y la formación de melanina como respuesta defensiva; pero también por su facilidad de cultivo y sus ventajas éticas sobre los modelos vertebrados.

     Una de las ventajas de utilizar G. mellonella en investigación es su pequeño tamaño, que facilita su manejo y mantenimiento en el laboratorio. Este insecto también tiene un ciclo de vida corto, lo que permite una rápida experimentación y obtención de resultados. Además, la cría de larvas de G. mellonella es económica y éticamente aceptable para la experimentación animal, ya que no tienen el mismo nivel de consciencia que los animales superiores.

     Las larvas de G. mellonella se utilizan cada vez más como modelos de infección para evaluar la patogenicidad de bacterias grampositivas y gramnegativas, y hongos patógenos.

 

INVESTIGACIÓN BIOMÉDICA

 

Las larvas de G. mellonella han cobrado gran importancia como organismo modelo alternativo para el estudio de enfermedades infecciosas debido a sus similitudes fisiológicas e inmunológicas con los sistemas de los mamíferos. Su sistema inmunitario, compuesto por mecanismos de defensa, tanto celulares como humorales, permite a los investigadores estudiar infecciones microbianas, evaluar factores de virulencia y probar tratamientos antimicrobianos de forma rentable y ética.

      El sistema inmunitario innato de G. mellonella se asemeja mucho a la respuesta inmunitaria de los mamíferos, lo que lo convierte en un excelente modelo para el estudio de las interacciones huésped-patógeno. Las similitudes clave incluyen:

1.   Hemocitos: funcionalmente análogos a los glóbulos blancos de los mamíferos, los hemocitos participan en el reconocimiento de patógenos, la fagocitosis y la encapsulación de invasores.

2.   Péptidos antimicrobianos (AMP): las larvas producen AMP como galerimicina, lisozimas y cecropinas, que son funcionalmente similares a las defensinas y catelicidinas humanas.

3.   Melanización y encapsulación: la cascada de fenoloxidasa en G. mellonella es comparable a las respuestas inflamatorias en mamíferos y desempeña un papel en la neutralización de patógenos (McCloskey et al., 2019).

 

Aplicaciones en estudios bacterianos:

 

-   Staphylococcus aureus: se utiliza para investigarla formación de biopelículas, factores de virulencia y eficacia antibiótica.

-   Pseudomonas aeruginosa: estudios sobre detección de quórum, desarrollo de biopelículas y mecanismos de resistencia a los antimicrobianos (Liu et al., 2024).

-   Enterococcus faecalis y Klebsiella pneumoniae: evaluaciones de patogenicidad y respuesta a nuevos agentes antibacterianos.

-   Infecciones micobacterianas: se utiliza para estudiar patógenos relacionados con la tuberculosis como Mycobacterium abscessus y Mycobacterium marinum. Las infecciones bacterianas pueden inducirse inyectando una dosis controlada de patógenos en las larvas, después de lo cual se monitorean las tasas de supervivencia, las respuestas inmunitarias y la carga bacteriana.

     Por otro lado, G. mellonella se utiliza en el estudio de infecciones fúngicas, en particular, las producidas por patógenos oportunistas que afectan a pacientes inmunodeprimidos. Por ejemplo:

-   Candida albicans: se analizan factores de virulencia como la formación de hifas, la adhesión y la resistencia a las biopelículas.

-   Aspergillus fumigatus: un modelo para la aspergilosis pulmonar invasiva, que ayuda en las pruebas de fármacos antifúngicos.

-   Cryptococcus neoformans: para estudiar la meningitis fúngica y el papel de la producción de cápsulas fúngicas en la virulencia (Smith et al., 2022).

     Algunos estudios se centran en los baculovirus que participan en la replicación, la respuesta inmunitaria y la expresión génica en larvas infectadas. La investigación sobre virus patógenos humanos explora las interacciones virus-huésped utilizando virus modificados genéticamente para estudiar estrategias de evasión inmunitaria (Schieferecke et al., 2025).

 

TOXICOLOGÍA DE NANOMATERIALES

 

Con el creciente uso de nanomateriales en la medicina, la industria y los productos de consumo, G. mellonella sirve como modelo para evaluar la toxicidad de las nanopartículas (Piatek et al., 2021).

-   Nanomateriales de carbono: evaluación de la toxicidad del grafeno y los nanotubos de carbono.

-   Nanopartículas poliméricas: investigación de su biocompatibilidad para aplicaciones de administración de fármacos.

     La exposición a nanopartículas puede inducir estrés oxidativo, activación inmunitaria y cambios en la expresión génica, todos ellos cuantificables en G. mellonella (Tuncsoy et al., 2021).

 

BIODEGRADACIÓN Y GESTIÓN DE RESIDUOS

 

La contaminación por plásticos es uno de los desafíos ambientales más acuciantes, siendo el polietileno (PE) un factor clave debido a su uso generalizado y su resistencia a la degradación natural. Estudios recientes han revelado que las larvas de G. mellonella poseen la notable capacidad de digerir el plástico de polietileno, lo que ofrece una posible solución biológica para la degradación de residuos plásticos y la biorremediación ambiental (Siddiqui et al., 2024).

 

Mecanismos de biodegradación

 

-   Microbiota intestinal: el intestino larvario alberga comunidades bacterianas capaces de descomponer los hidrocarburos de cadena larga presentes en el polietileno. Se han identificado bacterias como Enterobacter y Pseudomonas en el sistema digestivo de las larvas como posibles contribuyentes al proceso de degradación.

-   Descomposición enzimática: G. mellonella produce enzimas específicas, como oxidasas y esterasas, que catalizan la oxidación y la descomposición de las moléculas de polietileno (Jin et al., 2023). Estas enzimas pueden funcionar de forma similar a las que intervienen en la digestión de la cera de abejas, que comparte similitudes estructurales con los polímeros plásticos.

 

INVESTIGACIÓN EN BIOCONTROL

 

G. mellonella desempeña un papel vital en el estudio y la extracción de entomopatógenos (patógenos de insectos) para su uso en aplicaciones de biocontrol contra diversas plagas de insectos. Dado que G. mellonella es altamente susceptible a diversos patógenos de insectos, se utiliza ampliamente para aislar y propagar entomopatógenos que pueden utilizarse en el control de plagas contra otras especies de insectos.

 

Patógenos utilizados en biocontrol

 

-   Bacillus thuringiensis (Bt). Una bacteria natural que produce toxinas letales para muchas plagas de insectos (Grizanova et al., 2023).

-   Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae.Patógenos fúngicos que infectan a los insectos penetrando su exoesqueleto y proliferando en su interior.

-   Isaria fumosorosea. Se utiliza en el control de mosca blanca, trips y otras plagas agrícolas.

-   Nucleopolihedrovirus (NPV) y Granulovirus (GV). Ambos pertenecen a la familia Baculoviridae y son utilizados como agentes virales en programas de biocontrol por su especificidad hacia insectos plaga como gusanos cogolleros y gusanos cortadores.

-   Nematodos entomopatógenos. Especies de Steinernema y Heterorhabditis infectan larvas de G. mellonella y liberan bacterias simbióticas que matan al huésped. Se utilizan para controlar plagas del suelo como gorgojos y larvas.

 

CONCLUSIÓN

 

G. mellonella, la polilla mayor de la cera, ha demostrado ser un organismo modelo versátil en diversas aplicaciones científicas. Su uso en estudios de patogenicidad, toxicología y respuesta inmune ha permitido importantes avances en la investigación biomédica y entomológica. Además, su papel en la producción y evaluación de nematodos entomopatógenos resalta su importancia en el control biológico de plagas. Gracias a su facilidad de cultivo en laboratorio y su similitud con los sistemas inmunológicos de otros organismos, G. mellonella sigue siendo una herramienta valiosa en estudios de microbiología, ecología y biotecnología aplicada.

 

REFERENCIAS

 

Grizanova EV, Krytsyna TI, Kalmykova GV et al. (2023). Virulent and necrotrophic strategies of Bacillus thuringiensis in susceptible and resistant insects, Galleria mellonella. Microbial Pathogenesis 175:105958.

Jin J, Arciszewski J, Auclair K et al. (2023). Enzymatic polyethylene

biorecycling: Confronting challenges and shaping the future. Journal of Hazardous Materials 460:132449.

Liu HY, Prentice EL and Webber MA (2024). Mechanisms of antimicro-

bial resistance in biofilms. npj Antimicrobials and Resistance 2(1):27.

McCloskey AP, Lee M, Megaw J et al. (2019). Investigating the in vivo antimicrobial activity of a self-assembling peptide hydrogel using a Galleria mellonella infection model. ACS Omega 4(2):2584-2589.

Piatek M, Sheehan G and Kavanagh K (2021). Galleria mellonella: The Versatile host for drug discovery, In vivo toxicity testing and characterising host-pathogen interactions. Antibiotics (Basel) 10(12):1545.

Schieferecke AJ, Kuxhausen RN and Schaffer DV (2025). The Application of DNA Viruses to Biotechnology. Viruses 17(3):414.

Siddiqui SA, Abd Manap AS, Kolobe SD et al. (2024). Insects for plastic biodegradation –A review. Process Safety and Environmental Protection 186:833-849.

Smith DF, Dragotakes Q, Kulkarni M et al. (2022). Galleria mellonella immune melanization is fungicidal during infection. Communications Biology 5(1):1364.

Tuncsoy B and Mese Y. (2021). Influence of titanium dioxide nanoparticles on bioaccumulation, antioxidant defense and immune system of Galleria mellonella L. Environmental Science and Pollution Research 28(28):38007-38015.