Bacterias del mosquito ‘Aedes’ pueden convertirse en arma contra el dengue

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Científicos intentan descubrir de qué manera la interacción entre el sistema inmunológico y el microbioma intestinal del insecto pueden volverlo refractario a la infección e incapaz de transmitir el virus

AGENCIA FAPESP/DICYT El objetivo de una investigación que se lleva adelante en la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en el campus de la ciudad de Botucatu (São Paulo, Brasil), con el apoyo de la FAPESP, consiste en entender de qué manera influye el conjunto de bacterias que coloniza el intestino del mosquito Aedes aegypti en su susceptibilidad al virus del dengue.

De acuerdo con Jayme Augusto de Souza-Neto, coordinador de dicho estudio, el descubrimiento de factores que vuelven al mosquito refractario al virus podría abrir el camino hacia el desarrollo de estrategias que ayuden a bloquear la transmisión de la enfermedad en el futuro.

“El objetivo es develar el intercambio de información entre la microbiota intestinal y el sistema inmunológico del Aedes. Entender de qué forma esto determina el éxito de la infección en el insecto y, por consiguiente, el de la transmisión del virus a los humanos”, afirmó Souza-Neto.

Cuando el mosquito succiona la sangre contaminada, explicó el investigador, el primer lugar donde el patógeno se aloja y se replica es el intestino. En ese tejido, debe sortear los mecanismos de defensa para lograr propagarse por el cuerpo del insecto y llegar a las glándulas salivales.

“Uno de los principales mecanismos de defensa del Aedes consiste en activar genes que codifican proteínas con acción antiviral. Otro componente importante es la microbiota intestinal, pero todavía no sabemos exactamente de qué manera influye ésta sobre la respuesta inmune”, dijo Souza-Neto.

Existe la posibilidad de que algunas bacterias actúen de manera directa, al producir moléculas con acción antiviral. Otras pueden interferir de manera indirecta, al activar vías de señalización que estimulan al sistema inmunológico del insecto a combatir al invasor.

Estudios anteriores demostraron que la susceptibilidad al virus del dengue es bastante variable en las distintas poblaciones del mosquito vector. Los primeros resultados de experimentos realizados por el grupo de Souza-Neto en el Instituto de Biotecnología (Ibtec) de la Unesp sugieren que la microbiota intestinal es uno de los factores vinculados con esa variación.

Los investigadores compararon una población de Aedes capturada en el municipio de Botucatu –donde la incidencia del dengue es baja, pese a la presencia constante del mosquito– con otra recolectada en la ciudad de Neópolis, en el estado nordestino de Sergipe, donde se registran anualmente muchos casos de la enfermedad.

En el laboratorio, se alimentó a ambos grupos con sangre contaminada y, cuatro días después, se los sometió pruebas de cuantificación de la carga viral presente en el organismo. Mientras que en los mosquitos de Botucatu el índice de infección se ubicó alrededor del 25%, en el grupo de Neópolis dicho índice fue superior al 80%.

Mediante el empleo de técnicas de secuenciación de genes en gran escala, el grupo identificó a todas las especies de bacterias que colonizaban el intestino de los mosquitos y observó que el microbioma existente en ambos grupos era completamente distinto.

En los insectos de Botucatu, las clases predominantes fueron –en proporciones similares tanto en infectados como en no infectados– Flavoproteobacteria y Gammaproteobacteria, con relieve para los géneros Elizabethkingia y Asaia.

En Neópolis, el tipo más común fue el de la Gammaproteobacteria, con relieve para los géneros Pseudomonas en los infectados y Stenotrophomonas en los no infectados.

Los análisis también revelaron que en la población de Neópolis el contacto con el virus indujo de manera más significativa la activación de genes importantes para la defensa antiviral.

“Aproximadamente un tercio de los genes activados en los mosquitos de Sergipe está controlado por vías del sistema inmunológico asociadas con el control de bacterias. Son genes que codifican péptidos con acción antimicrobiana, tales como la defensina, lo que refuerza la hipótesis de que el microbioma participa en este sistema integrado contra el dengue en el intestino del mosquito”, dijo Souza-Neto.

 

Según el investigador, muchas de las bacterias detectadas en ambos grupos son de especies comúnmente halladas en el suelo, una señal indicativa de que el ambiente en el cual se desarrolla el mosquito tiene su influjo en la composición de la microbiota en la fase adulta.

Los experimentos se realizaron durante el doctorado de Carine Spenassatto Dreyer, con Beca de la FAPESP.

 

Posibles aplicaciones

Actualmente, el grupo intenta separar entre los genes a aquéllos que se activan debido a la infección en forma independiente de la microbiota y los que sufren interferencia de las bacterias intestinales.

Si bien el objetivo de la investigación realizada en el Ibtec-Unesp consiste únicamente en comprender la compleja interacción entre el microbioma intestinal y la respuesta inmune del mosquito al virus del dengue, Souza-Neto vislumbra posibilidades de aplicación de ese conocimiento en el futuro.

“Si logramos hallar una especie bacteriana capaz de inducir una fuerte respuesta antiviral en el mosquito, abriremos la posibilidad de cultivar poblaciones de Aedes en las cuales esa bacteria sea predominante en el microbioma intestinal”, dijo el investigador.

El mismo concepto podría adaptarse en caso de que se halle una especie bacteriana capaz de producir moléculas con acción antiviral. En ambos casos, las poblaciones cultivadas en laboratorio serían teóricamente refractarias al virus y podrían bloquear la cadena de transmisión de la enfermedad si se las inserta en gran cantidad en la naturaleza.

Otra posibilidad, según Souza-Neto, sería encontrar un gen clave para volver resistente a la infección al insecto. “En tal caso, sería posible desarrollar un mosquito transgénico en el cual ese gen se encuentra sobrexpresado”, dijo el investigador.

En 2014, la empresa británica Oxitec inauguró en Brasil la primera fábrica de mosquitos Aedes aegypti transgénicos. Con todo, en ese caso, la modificación genética no altera la capacidad del insecto de defenderse contra la enfermedad, sino la de producir una prole viable.

A juicio de Souza-Neto, ambas estrategias son complementarias, como así también todas aquellas medidas destinadas al control del vector, entre ellas la eliminación de criaderos.

“Resulta importante que la población no interprete que las innovaciones científicas constituyen la solución de todos los problemas. Todas las estrategias deben avanzar de manera integrada. Una no reemplaza a la otra”, sostuvo Souza-Neto.


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