La fiebre del dengue y el virus Zika hacen que los humanos sean más atractivos para los mosquitos | Ciencias

El mosquito de la fiebre amarilla, Templos de los egipciospropaga el dengue, el zika, el chikungunya y otros virus que infectan a los humanos.
Colección Smith/Gado/Getty Images

Las enfermedades transmitidas por los mosquitos causan cientos de miles de muertes al año. Con la malaria causando más de 600.000 muertes al año, es la más famosa. Pero alrededor de 4.000 millones de personas viven en regiones con alto riesgo de infecciones por dengue, que causan unas 40.000 muertes cada año. Y personas en al menos 86 países han sido infectadas con el virus Zika. Los casos rara vez son fatales, pero se han asociado con defectos de nacimiento graves. Los científicos que estudian tales enfermedades ahora están investigando si los virus podrían modificar la fisiología humana en su beneficio y, de ser así, cómo lo hacen.

Esa búsqueda llevó a Gong Cheng, microbiólogo del Centro Conjunto de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tsinghua y la Universidad de Pekín, a probar si los humanos infectados con el dengue y el virus Zika son más atractivos para los mosquitos. Su nuevo estudio publicado hoy en Célula revela que los mosquitos se sienten más atraídos por los huéspedes que están infectados con flavivirus, enfermedades de la misma familia que el Nilo Occidental y la fiebre amarilla. Sus resultados muestran que una sustancia química producida por bacterias en la piel es responsable de este mayor atractivo para los insectos. Cheng escribe en un correo electrónico que los hallazgos de su equipo podrían “informar las estrategias de salud pública del mundo real para controlar las enfermedades virales flavivirales transmitidas por mosquitos, como el dengue y el zika”.

En la primera parte de su estudio de varios pasos, el equipo de Cheng probó si dos especies de mosquitos, Templos de los egipcios y Aedes albopictus, se sintieron más atraídos por los ratones infectados con Zika o dengue que por los ratones no infectados. Pusieron mosquitos en una caja de plástico conectada con tubos a otras dos cajas, una a cada lado. Estas cámaras laterales tenían aire canalizado desde contenedores cercanos de ratones, que no estaban infectados o estaban infectados con Zika o dengue.

Los científicos liberaron 60 mosquitos en la cámara central y observaron sus movimientos cuidadosamente en el transcurso de una semana. Al principio, un número similar de mosquitos entró en cada una de las cajas laterales. Pero para el cuarto día, los científicos notaron un patrón claro: alrededor del 70 por ciento de los mosquitos entraron en la caja conectada a los ratones infectados, mientras que solo el 30 por ciento entró en la caja conectada a los ratones no infectados. Pero cuando repitieron el experimento después de agregar un dispositivo de desodorización que bloqueó la entrada de los químicos malolientes en las cajas, los mosquitos ya no mostraron ninguna preferencia. Los científicos concluyeron que la infección por virus cambia el olor de un ratón, haciéndolo más atractivo para los mosquitos.

Para probar si los humanos se vuelven más atractivos para los mosquitos cuando se infectan, el equipo de Cheng reclutó tanto a pacientes con dengue como a participantes no infectados. Los investigadores tomaron muestras de sus axilas para recolectar sustancias químicas del olor corporal y luego les pidieron que sostuvieran una hoja de papel con compuestos de olor en una mano y papel sin tratar en la otra mano. Usando métodos similares a los anteriores, a los mosquitos se les permitió elegir entre las dos manos. Al igual que con los ratones, los mosquitos mostraron la mayor atracción por los olores de los humanos que estaban infectados con dengue.

Para determinar qué compuesto químico específico cambia con la infección por flavivirus, los científicos aislaron sustancias químicas que fueron liberadas en el aire por ratones infectados y no infectados. Veinte compuestos químicos diferían entre los ratones infectados con Zika o dengue en comparación con los ratones no infectados. Luego, los investigadores probaron si cada uno de estos compuestos podría desencadenar un impulso nervioso desde las antenas de los mosquitos hasta sus cerebros, lo que indica que los mosquitos pueden sentir la sustancia química.

Un compuesto llamado acetofenona se convirtió en el principal sospechoso ya que causó la respuesta eléctrica más fuerte en la prueba de la antena del mosquito. Los ratones infectados con Zika o dengue emitieron más acetofenona al aire en comparación con los ratones no infectados. Los pacientes humanos con dengue también mostraron niveles más altos de emisiones de acetofenona que los participantes no infectados.

La acetofenona también fue la única sustancia química por la que los mosquitos mostraron una clara atracción cuando se aplicó a la piel de un ratón. Cuando se aplicó acetofenona a una mano humana y ambas manos se colocaron en cámaras conectadas a una jaula de mosquitos, los mosquitos se dirigieron hacia la mano cargada de químicos.

Si bien estudios anteriores habían encontrado evidencia de una mayor atracción de mosquitos en humanos infectados con enfermedades transmitidas por mosquitos, este estudio es uno de los primeros en identificar claramente una sustancia química específica como la razón de esta atracción. “Que encontraron esta acetofenona, y que encontraron este efecto tan claramente, tanto en ratones como en humanos, creo que eso es realmente lo más destacado del estudio”, dice Niels Verhulst, entomólogo de vectores del Instituto de Parasitología de la Universidad de Zúrich, quien no participó en este estudio.

Los investigadores todavía se preguntaban por qué aumentaban las emisiones de acetofenona después de una infección viral. La acetofenona es un producto de desecho bacteriano común, por lo que los investigadores pensaron que podría ser producido por bacterias que viven en la piel. Así que mataron las bacterias de la piel de algunos ratones y descubrieron que los mosquitos elegían volar hacia los ratones no infectados con la misma frecuencia que hacia los infectados. Los ratones que carecían de bacterias en la piel apenas producían acetofenona.

Los científicos excavaron más. Descubrieron que los ratones infectados tenían más Bacilo bacterias que los ratones no infectados. Cuando Bacilo se agregaron bacterias a la piel de un ratón, se volvió más atractiva para los mosquitos. Bacilo Las bacterias también produjeron las emisiones de acetofenona más altas entre todas las bacterias de la piel que se probaron.

En conjunto, los hallazgos del estudio sugieren que la infección por dengue o Zika provoca un aumento en la Bacilo bacterias en la piel, lo que conduce a mayores emisiones de acetofenona y una mayor atracción de mosquitos. Según Julien Martinez, biólogo evolutivo del Centro de Investigación de Virus MRC-Universidad de Glasgow que no participó en este estudio, tener cada paso de este camino tan claramente entendido es bastante raro. “Sabemos que los parásitos a menudo desarrollan formas de manipular al huésped para aumentar su transmisión. Y conocemos muchos ejemplos de esto en el reino animal”, dice, “pero la mayoría de las veces, no tenemos idea de los mecanismos”.

Si bien descubrir este mecanismo de atracción de mosquitos es un avance importante, Verhulst espera que no sea el único en juego. Con base en investigaciones previas, sospecha que otras bacterias además de Bacilo también podría estar involucrado en la atracción de mosquitos. “Si piensas en las bacterias de la piel que atraen a los mosquitos, hay como cuatro o cinco estudios que han demostrado que Estafilococo desempeñar un papel”, dice. Cheng señala de manera similar que los compuestos además de la acetofenona también pueden estar involucrados en el aumento del atractivo de los mosquitos en los huéspedes infectados.

El equipo de investigación de Cheng actualmente está considerando formas de aplicar los hallazgos de su investigación para reducir la propagación del dengue y los virus relacionados. Están investigando el tratamiento de pacientes con dengue con medicamentos que reduzcan sus emisiones de acetofenona. Se sabe que un medicamento común para el acné llamado isotretinoína aumenta la producción de una proteína antimicrobiana que es especialmente eficaz para matar Bacilo bacterias Cuando a los ratones infectados se les administró isotretinoína, sus Bacilo la carga disminuyó y su atractivo para los mosquitos disminuyó. Pero teniendo en cuenta que la mayor parte de esta investigación se realizó en ratones, se necesitan más estudios en humanos. Cheng también señala que la isotretinoína tiene efectos secundarios neurológicos potencialmente graves, por lo que su equipo está investigando tratamientos alternativos más seguros.

Otras aplicaciones potenciales de estos hallazgos podrían incluir el diseño de trampas para mosquitos más efectivas y pruebas más rápidas para la infección por dengue o Zika. Los profesionales de la salud pueden incluso determinar el estado de infección midiendo las emisiones de acetofenona de la piel de una persona. “Esto puede ser rápido, mucho más rápido que tomar una muestra de sangre y hacer una prueba”, dice Verhulst.

El equipo de investigación también planea observar más de cerca a los mosquitos. Cheng ahora espera encontrar los genes que permiten a los mosquitos detectar la acetofenona. Si pueden desactivarlos, pueden hacer que los vectores se sientan menos atraídos por los humanos infectados y que sea menos probable que propaguen el virus.

Por supuesto, Martínez también señala que predecir con precisión cómo se comportan los mosquitos podría depender de cómo les afecte el virus. “Si desea comprender la epidemiología del virus”, dice, “debe observar todos los diferentes pasos de su ciclo de vida. Entonces, cuando está en el ser humano y cuando está en el mosquito”.

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