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 encontró que la infección con la bacteria Wolbachia, que se ha utilizado recientemente para controlar las infecciones virales en los mosquitos, también aumenta elsensibilidad 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.
"La fiebre del dengue, una enfermedad potencialmente letal para la que no existe tratamiento, es causada por un virus que se transmite por la picadura de un mosquito Aedes aegypti . Este mosquito también es responsable de transmitir una serie de virus que causan enfermedades, incluidos el Zika, la chikungunya y la fiebre amarilla ", dijo Elizabeth McGraw, profesora y jefa del Departamento de Biología de Penn State." Ayudada por el aumento de la urbanización y el climacambio, se espera que el rango de este mosquito se superponga con el 50% de la población mundial para 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 liberar a los mosquitos en el 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 la Wolbachia se transmite a la descendencia de los mosquitos, lo que los convierte en un método de autopropagación y de menor mantenimiento para el control de enfermedadesen el campo."
McGraw notó 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 enLuego, 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 muchas pruebas y errores, pudimos adaptar con éxito un ensayo fisiológico basado en el calor que se usa comúnmente en Drosophila [una especie modelo de mosca de la fruta] a nuestra especie de mosquito para examinar el impacto del virus del dengue y las infecciones de Wolbachia ensensibilidad 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 inmovilizaban casi tres veces más rápido que los mosquitos no infectados cuando se colocaban en el baño de agua caliente. De manera similar, los mosquitos infectados con Wolbachia se inmovilizaban 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 con el virus del dengue y Wolbachia se inmovilicen incluso más rápido que los mosquitos infectados con uno u otro microbio, pero no encontramos un efecto aditivo", dijo.el primero 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, este también es el primer estudio que muestraque 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, aunque 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 funcionarcomo agente de control biológico en regiones más cálidas dado su efecto sobre la supervivencia de los mosquitos ".
Otros autores de Penn State en el artículo incluyen a Heverton Dutra, becario postdoctoral en entomología; Matthew Jones, asistente de investigación, Institutos de Ciencias de la Vida Huck; y Katriona Shea, profesora de biología y ex profesora de ciencias biológicas. También en el artículoson Carla Sgrò, profesora de ciencias biológicas, y Matthew Hall, profesor titular de ciencias biológicas, Monash University; Zhiyong Xi, profesor de microbiología y genética molecular, Michigan State University; y Matthew Thomas, director y profesor, York Environmental Sustainability Institute, Universityde York.
Las Redes Internacionales de Excelencia y Penn State apoyaron esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Penn State . Original escrito por Sara LaJeunesse. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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