Un nuevo estudio de la Universidad de Indiana puede explicar cómo se llama una bacteria Wolbachia evita que los mosquitos transmitan enfermedades mortales como la fiebre del dengue, el virus del Nilo Occidental y el Zika.
Publicado hoy en la revista PLOS Patógenos , el estudio es uno de los primeros en identificar un mecanismo biológico específico que evita que los mosquitos infectados con esta bacteria transmitan enfermedades a los humanos. También podría abrir un camino hacia métodos para bloquear la transmisión de enfermedades sin Wolbachia , un organismo cuyo efecto a largo plazo en el medio ambiente es desconocido.
"Existe un argumento real de que algunas partes del mundo están tan fuertemente afectadas por estas enfermedades que necesitamos probar todo lo que podamos de inmediato", dijo Irene García Newton, profesora asistente en el Departamento de IU Bloomington College of Arts and Sciencesde Biología, quien dirigió el estudio. "Pero también debes recordar que estamos liberando insectos en la naturaleza que podrían propagarse rápidamente por todo el planeta, por lo que es importante actuar con precaución".
El uso de Wolbachia mosquitos infectados para reducir la propagación de enfermedades humanas - un método llamado "bloqueo de patógenos" - ya se ha implementado en algunas partes del mundo. Esto incluye la reciente liberación de estos mosquitos en Florida para bloquear la propagación del Zika.
También se espera que la propagación de otras enfermedades transmitidas por insectos aumente significativamente en América del Norte en las próximas décadas debido al cambio ambiental, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Otros virus cuya transmisión está bloqueada Wolbachia los mosquitos infectados incluyen chikungunya, fiebre amarilla y el Nilo Occidental.
Para explorar los mecanismos biológicos detrás del bloqueo de patógenos, Newton y sus colegas diseñaron un sistema modelo que consiste en Wolbachia moscas de la fruta infectadas y el virus Sindbis, que es más fácil y seguro de manipular en el laboratorio que los agentes infecciosos como el virus del Zika o el virus del Nilo Occidental.
"Tenemos muchas herramientas genéticas para el virus Sindbis y las moscas de la fruta", dijo Richard Hardy, profesor del Departamento de Biología de IU Bloomington, coautor del estudio ". Esto significa que podemospara etiquetar diferentes partes del genoma del virus y rastrear la replicación de su ARN dentro del insecto huésped "
Basado en una comparación de Wolbachia moscas de la fruta infectadas versus no infectadas, los científicos descubrieron que las moscas con la bacteria producían niveles significativamente más altos de Mt2, un gen que codifica un tipo de enzima conocida como metiltransferasa.
Luego usaron herramientas genéticas para crear dos tipos de moscas de la fruta: una que carecía de esta enzima y otra que producía niveles inusualmente altos de ella.
Las moscas sin la enzima perdieron su capacidad de "bloquear" la transmisión del virus Sindbis después de la infección con Wolbachia . Las moscas que producían altos niveles de la enzima eran resistentes al virus Sindbis, incluso si no estaban infectadas Wolbachia .
"El hecho de que las moscas con altos niveles de expresión de esta enzima estaban protegidas contra la infección por virus a pesar de la ausencia de Wolbachia es muy significativo ", dijo Tamanash Bhattacharya, un estudiante de doctorado de IU que es el primer autor del estudio." Estos resultados sugieren que la metiltransferasa Mt2 sola es suficiente para crear un efecto de protección contra el virus ".
Además, este efecto protector probablemente se aplica a la transmisión de otros virus más mortales, no solo el virus Sindbis. La falta de similitudes genéticas entre virus bloqueados por Wolbachia sugiere que la bacteria bloquea los virus a través de los efectos en el huésped.
Existen varias razones por las cuales los científicos están interesados en buscar métodos de bloqueo de patógenos sin Wolbachia , agregó Newton. El lanzamiento generalizado de Wolbachia por ejemplo, los mosquitos infectados podrían desencadenar la aparición de virus resistentes a la bacteria.
También faltan estudios epidemiológicos a gran escala para determinar científicamente si el bloqueo de patógenos previene los brotes.
"En este momento, solo sabemos que los mosquitos infectados por Wolbachia no transmite enfermedades, pero realmente no sabemos cómo ", dijo Newton." Si no entendemos los mecanismos biológicos detrás del bloqueo de patógenos, realmente no podemos saber qué sucederá a largo plazo cuandoliberamos estos mosquitos "
Este estudio fue apoyado en parte por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas del Instituto Nacional de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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