La infección con el virus del dengue hace que los mosquitos sean más sensibles a las temperaturas más cálidas, según una nueva investigación dirigida por investigadores de Penn State. El equipo también descubrió que la infección con la bacteria Wolbachia, que se ha utilizado recientemente para controlar las infecciones virales en los mosquitos, también aumenta la sensibilidad térmica de los insectos. Los hallazgos sugieren que el calentamiento global podría limitar la propagación del dengue, pero también podría limitar la efectividad de Wolbachia como agente de control biológico.
“El dengue, una enfermedad potencialmente letal para la que no existe tratamiento, es causada por un virus que se transmite por la picadura del mosquito Aedes aegypti. Este mosquito también es responsable de transmitir una serie de virus que causan enfermedades, como el Zika, el chikungunya y fiebre amarilla “, dijo Elizabeth McGraw, profesora y jefa del Departamento de Biología de Penn State. “Con la ayuda del aumento de la urbanización y el cambio climático, se espera que el área de distribución de este mosquito se superponga con el 50% de la población mundial para el año 2050, aumentando drásticamente la cantidad de personas que podrían estar potencialmente expuestas a estos virus”.
En los últimos años, grupos de investigación de todo el mundo han intentado controlar estos virus infectando Ae. aegypti con la bacteria Wolbachia pipientis y luego liberando los mosquitos al medio ambiente, explicó McGraw.
“Se ha demostrado que la Wolbachia previene que los virus, incluido el dengue, se reproduzcan dentro de los mosquitos”, dijo. “Es importante destacar que Wolbachia se transmite a la descendencia de los mosquitos, lo que los convierte en un enfoque de autopropagación y de menor mantenimiento para el control de enfermedades en el campo”.
McGraw señaló que tanto el virus del dengue como la Wolbachia infectan una variedad de tejidos en todo el cuerpo de un mosquito y, aunque no son tóxicos, evocan una respuesta de estrés inmunológico.
“Dado que los mosquitos que están infectados con el virus del dengue y / o Wolbachia ya están sufriendo una respuesta al estrés, pensamos que estarían peor equipados para lidiar con un factor de estrés adicional, como el calor”, dijo.
Para investigar los efectos del calor en los mosquitos infectados con dengue y Wolbachia, el equipo colocó mosquitos infectados en viales sellados y luego sumergió los viales en un baño de agua calentado a 42 ° C, una temperatura extrema realista que un mosquito podría encontrar en la naturaleza. . Luego, los investigadores midieron cuánto tiempo tardaron los mosquitos en inmovilizarse y compararon el tiempo con los mosquitos de control no infectados. Sus hallazgos aparecen hoy (22 de julio) en la revista PLOS Enfermedades tropicales desatendidas.
“Después de mucho ensayo y error, pudimos adaptar con éxito un ensayo fisiológico basado en calor que se usa comúnmente en Drosophila. [a model fruit fly species] a nuestra especie de mosquito para examinar el impacto tanto del virus del dengue como de las infecciones por Wolbachia en la sensibilidad térmica ”, dijo Fhallon Ware-Gilmore, estudiante de posgrado en el Departamento de Entomología y Centro de Dinámica de Enfermedades Infecciosas en Penn State que dirigió el proyecto.
El equipo descubrió que los mosquitos infectados con el virus del dengue mostraban una mayor sensibilidad al calor; se inmovilizan casi tres veces más rápido que los mosquitos no infectados cuando se colocan en el baño de agua caliente. De manera similar, los mosquitos infectados con Wolbachia se inmovilizaron cuatro veces más rápido que los mosquitos no infectados.
Curiosamente, dijo Ware-Gilmore, los dos agentes, el virus del dengue y la bacteria Wolbachia, no tuvieron un efecto aditivo sobre la tolerancia térmica de los mosquitos.
“Se podría esperar que los mosquitos infectados tanto con el virus del dengue como con Wolbachia se inmovilicen incluso más rápido que los mosquitos infectados con uno u otro microbio, pero no encontramos un efecto aditivo”, dijo. “Somos, sin embargo, los primeros en demostrar que la infección viral puede afectar la tolerancia térmica de los mosquitos, específicamente al reducir la supervivencia de los mosquitos durante la exposición a altas temperaturas. Y, si bien existen algunas interacciones conocidas entre el calor y Wolbachia, particularmente en etapas inmaduras, esto es también es el primer estudio que muestra que los mosquitos adultos infectados tienen una supervivencia reducida durante el estrés por calor “.
Ware-Gilmore señaló que los modelos climáticos futuros apuntan a una frecuencia creciente de eventos de temperaturas extremas, lo que hace que las exposiciones breves a altas temperaturas sean una amenaza para la supervivencia de los mosquitos infectados con dengue y Wolbachia.
“A temperaturas más bajas, sabemos que el virus del dengue puede no replicarse lo suficientemente rápido como para atravesar el cuerpo del mosquito y ser transmitido, reduciendo así el riesgo de transmisión”, dijo. “A temperaturas más altas, si bien el virus puede replicarse más rápido, nuestro trabajo sugiere que una reducción correspondiente en la tolerancia térmica de los mosquitos puede actuar como una fuerza contraria en la supervivencia de los mosquitos que podría ayudar a reducir la transmisión y la incidencia de enfermedades potencialmente humanas en regiones más cálidas y con más variaciones climáticas. De manera similar, nuestro trabajo sugiere que Wolbachia puede no funcionar como agente de control biológico en regiones más cálidas dado su efecto sobre la supervivencia de los mosquitos “.
Fuente:
Referencia de la revista:
Ware-Gilmore, F., et al. (2021) Los microbios aumentan la sensibilidad térmica en el mosquito Aedes aegypti, con el potencial de cambiar la distribución de la enfermedad. PLOS Enfermedades tropicales desatendidas. doi.org/10.1371/journal.pntd.0009548.
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