La forma en que los mosquitos buscan y se alimentan de sus anfitriones son factores importantes en la circulación de un virus en la naturaleza.
La forma en que los mosquitos buscan y se alimentan de sus anfitriones son factores importantes en la circulación de un virus en la naturaleza.
Los mosquitos son el animal más mortífero del mundo. Más de 1 millón de muertes al año se atribuyen a enfermedades transmitidas por mosquitos, como la malaria, la fiebre amarilla, el dengue, el zika y la fiebre chikungunya.
La forma en que los mosquitos buscan y se alimentan de sus anfitriones son factores importantes en la forma en que circula un virus en la naturaleza. Los mosquitos propagan enfermedades al actuar como portadores de virus y otros patógenos: un mosquito que pica a una persona infectada con un virus puede adquirir el virus y transmitirlo a la siguiente persona a la que pica.
Para los inmunólogos e investigadores de enfermedades infecciosas como yo, una mejor comprensión de cómo un virus interactúa con un huésped puede ofrecer nuevas estrategias para prevenir y tratar enfermedades transmitidas por mosquitos. En nuestro estudio publicado recientemente, mis colegas y yo descubrimos que algunos virus pueden alterar el olor corporal de una persona para que sean más atractivos para los mosquitos, lo que provoca más picaduras que permiten que el virus se propague.
Los virus cambian los olores del huésped para atraer a los mosquitos
Los mosquitos localizan un huésped potencial a través de diferentes señales sensoriales, como la temperatura de su cuerpo y el dióxido de carbono emitido por su respiración. Los olores también juegan un papel. Investigaciones de laboratorio anteriores han encontrado que los ratones infectados con malaria tienen cambios en sus olores que los hacen más atractivos para los mosquitos. Con esto en mente, mis colegas y yo nos preguntamos si otros virus transmitidos por mosquitos, como el dengue y el zika, también pueden cambiar el olor de una persona para hacerla más atractiva para los mosquitos, y si existe alguna forma de prevenir estos cambios.
Para investigar esto, colocamos ratones infectados con el virus del dengue o Zika, ratones no infectados y mosquitos en uno de los tres brazos de una cámara de vidrio. Cuando aplicamos flujo de aire a través de las cámaras de los ratones para canalizar sus olores hacia los mosquitos, descubrimos que más mosquitos optaron por volar hacia los ratones infectados que hacia los ratones no infectados.
Descartamos el dióxido de carbono como una razón por la cual los mosquitos se sintieron atraídos por los ratones infectados, porque mientras los ratones infectados con Zika emitían menos dióxido de carbono que los ratones no infectados, los ratones infectados con dengue no cambiaron los niveles de emisión. Asimismo, descartamos la temperatura corporal como un potencial factor atractivo cuando los mosquitos no diferenciaban entre ratones con temperatura corporal elevada o normal.
Luego evaluamos el papel de los olores corporales en la mayor atracción de los mosquitos por los ratones infectados. Después de colocar un filtro en las cámaras de vidrio para evitar que los olores de los ratones llegaran a los mosquitos, descubrimos que la cantidad de mosquitos que volaban hacia los ratones infectados y no infectados era comparable. Esto sugiere que había algo en los olores de los ratones infectados que atraía a los mosquitos hacia ellos.
Para identificar el olor, aislamos 20 compuestos químicos gaseosos diferentes del olor emitido por los ratones infectados. De estos, encontramos tres para estimular una respuesta significativa en las antenas de los mosquitos. Cuando aplicamos estos tres compuestos en la piel de ratones sanos y en las manos de voluntarios humanos, solo uno, la acetofenona, atrajo más mosquitos en comparación con el control. Descubrimos que los ratones infectados producían 10 veces más acetofenona que los ratones no infectados.
Del mismo modo, encontramos que los olores recogidos de las axilas de los pacientes con dengue contenían más acetofenona que los de las personas sanas. Cuando aplicamos los olores de pacientes con dengue en una mano de un voluntario y el olor de una persona sana en la otra, los mosquitos se sintieron más atraídos por la mano con olores de dengue.
Estos hallazgos implican que los virus del dengue y Zika son capaces de aumentar la cantidad de acetofenona que producen y emiten sus huéspedes, haciéndolos aún más atractivos para los mosquitos. Cuando los mosquitos no infectados pican a estos atractivos anfitriones, pueden picar a otras personas y propagar el virus aún más.
Cómo los virus aumentan la producción de acetofenona
A continuación, queríamos averiguar cómo los virus aumentaban la cantidad de acetofenona que atrae a los mosquitos que producen sus huéspedes. La acetofenona, además de ser una sustancia química comúnmente utilizada como fragancia en perfumes, también es un subproducto metabólico comúnmente producido por ciertas bacterias que viven en la piel y en los intestinos de personas y ratones. Entonces nos preguntamos si tenía algo que ver con los cambios en el tipo de bacteria en la piel.
Para probar esta idea, eliminamos la piel o las bacterias intestinales de ratones infectados antes de exponerlos a los mosquitos. Si bien los mosquitos aún se sintieron más atraídos por los ratones infectados con bacterias intestinales agotadas en comparación con los ratones no infectados, se sintieron significativamente menos atraídos por los ratones infectados con bacterias de la piel agotadas. Estos resultados sugieren que los microbios de la piel son una fuente esencial de acetofenona.
Cuando comparamos las composiciones de bacterias de la piel de ratones infectados y no infectados, identificamos que un tipo común de bacteria en forma de bastón, Bacillus, era un importante productor de acetofenona y tenía un número significativamente mayor en ratones infectados. Esto significó que los virus del dengue y Zika pudieron cambiar el olor de su huésped al alterar el microbioma de la piel.
Reducir los olores que atraen a los mosquitos
Finalmente, nos preguntamos si había alguna manera de prevenir este cambio en los olores.
Encontramos una opción potencial cuando observamos que los ratones infectados tenían niveles reducidos de una importante molécula que combate los microbios producida por las células de la piel, llamada RELMα. Esto sugirió que los virus del dengue y Zika suprimieron la producción de esta molécula, haciendo que los ratones fueran más vulnerables a la infección.
Se sabe que la vitamina A y sus compuestos químicos relacionados aumentan fuertemente la producción de RELMα. Así que alimentamos a los ratones infectados con un derivado de la vitamina A en el transcurso de unos días y medimos la cantidad de bacterias RELMα y Bacillus presentes en su piel, y luego los expusimos a los mosquitos.
Descubrimos que los ratones infectados tratados con el derivado de la vitamina A pudieron restaurar sus niveles de RELMα a los de los ratones no infectados, así como reducir la cantidad de bacterias Bacillus en su piel. Los mosquitos tampoco se sintieron más atraídos por estos ratones infectados tratados que por los ratones no infectados.
Nuestro próximo paso es replicar estos resultados en personas y eventualmente aplicar lo que aprendemos a los pacientes. La deficiencia de vitamina A es común en los países en desarrollo. Este es especialmente el caso en el África subsahariana y el sudeste asiático, donde prevalecen las enfermedades virales transmitidas por mosquitos. Nuestros próximos pasos son investigar si la vitamina A en la dieta o sus derivados podrían reducir la atracción de mosquitos hacia las personas infectadas con Zika y dengue y, posteriormente, reducir las enfermedades transmitidas por mosquitos a largo plazo.
Penghua Wang, Profesor Asistente de Inmunología, Universidad de Connecticut, Storrs (EE. UU.)
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons.