El dengue es la enfermedad viral transmitida por mosquitos más importante de todas. Cada año afecta a unas 50 millones de personas en el mundo causando la muerte de al menos unas 12,500. El virus del dengue es transmitido por la picadura de un mosquito conocido como Aedes aegypti el cual, a diferencia de sus colegas nocturnos que transmiten la malaria o la fiebre amarilla, lleva una vida activa durante el día. En dos artículos publicados hoy en Nature, un grupo de investigadores reportaron haber infectado una población de mosquitos con una bacteria capaz de inhibir la proliferación y transmisión del virus y que dicha población reemplazó casi por completo a dos poblaciones naturales susceptibles, abriendo el camino hacia un método más efectivo de control de transmisión de la enfermedad.
El dengue es una enfermedad muy común en nuestro país gracias nuestra ubicación geográfica, la cual garantiza un clima adecuado para el desarrollo de su principal vector, el mosquito Aedes aegypti. El verano pasado, un brote de una cepa de dengue sumamente virulenta en el departamento de Loreto puso en alerta a las autoridades sanitarias de nuestro país ya que en menos de un mes, el virus había logrado infectar a unas 10,000 personas de las cuales 11 fallecieron, siendo considerado como el peor brote de dengue de nuestra historia.
SI bien el dengue es común en las zonas tropicales, especialmente en el sudeste asiático, el Pacífico y las Américas, su rango de distribución geográfica se viene expandiendo año tras año, poniendo en riesgo al 40% de la población mundial. Como no existe vacuna efectiva contra el dengue, muchos investigadores vienen estudiando diversas estrategias para controlar la transmisión del virus. La mayoría de estas estrategias se basan en el control de las poblaciones de mosquitos, ya sea mediante el uso de insecticidas o mediante la liberación de mosquitos manipulados genéticamente para ser estériles o resistentes a la infección. Sin embargo, ninguna de estas estrategias ha reducido la prevalencia de la enfermedad en las zonas de riesgo.
En el año 2009, Moreira et al. reportaron que una cepa de Wolbachia había logrado proteger al mosquito A. aegypti de la infección de una serie de agentes patógenos. La cepa conocida como wMelPop-CLA fue usada también por McMeniman et al. quien reportó que esta cepa reducía la esperanza de vida de las A. aegypti adultas, afectando enormemente la transmisibilidad del virus. Sin embargo, este efecto negativo sobre la esperanza de vida del mosquito no le permite madurar completamente y mucho menos llegar a reproducirse, evitando así que estas poblaciones de moscas infectadas con la bacteria puedan mantener el fenotipo en las poblaciones naturales por mucho tiempo.
Por si no lo saben, las Wolbachia son un grupo de bacterias simbióticas intracelulares, presentes en al menos el 60% de todas las especies de insectos conocidos. Tienen la capacidad de ser heredadas a través de los huevos de la madre. Si bien han sido encontradas en una gran variedad de especies diferentes de mosquitos, extrañamente están ausentes en aquellas especies transmisoras de agentes patógenos humanos.
En el presente trabajo, Walker et al. usó una cepa de Wolbachia conocida como wMel. Esta cepa está presente normalmente en las poblaciones de moscas de la fruta (Drosophila melanogaster), no afecta su esperanza de vida y tiene la capacidad de interferir de manera eficiente con el ARN de los virus que naturalmente la infectan. Walker la usó con la esperanza que tuviera el mismo efecto en la A. aegypti, interfiriendo con la proliferación del virus del dengue.
Los resultados fueron los esperados: la Wolbachia fue capaz de inhibir la proliferación y transmisión del virus del dengue tipo 2 (DENV-2) en los A. aegypti infectados —no se encontró la presencia del virus en la saliva de los mosquitos. Por si fuera poco, la esperanza de vida (Derecha), la viabilidad de sus huevos (Centro), y la fertilidad (Izquierda) no se vieron afectadas a diferencia de los mosquitos infectados con la cepa wMelPop-CLA. Este resultado es alentador ya que sus chances de generar descendientes portando la cepa wMel será tan alta como de las moscas silvestres, introduciendo así el fenotipo resistente a los virus del dengue dentro de las poblaciones de A. aegypti naturales.
Izquierda. Fecundidad de las A. aegypti silvestres (Blanco), wMeI (Azul) y wMelPop-CLA (Rojo). Centro. Viabilidad de los huevecillos de A. aegypti sin Wolbachia (MGYP2 tet), con wMel (MGYP2) y con wMelPop-CLA (PGYP1). Derecha. Esperanza de vida de A. aegypti con wMel (MGYP2) y silveastre (wildtype). Click a la imagen para ampliarla.
En el segundo trabajo, Hoffmann et al. usaron las A. aegypti infectadas con las Wolbachia wMel para hacer un estudio en campo. Los investigadores seleccionaron dos pequeñas ciudades australianas —Yorkeys Knob (con 604 casas) y Gordonvale (con 668 casas)— donde la incidencia del dengue debido a a picadura de mosquitos es relativamente alta. Durante el mes de enero del 2011 (temporada húmeda). Hoffmann y sus colaboradores liberaron deliberadamente entre 10,000 y 22,000 mosquitos wMel cada semana, durante 10 semanas. En total liberaron 141,600 mosquitos en Yorkeys Knob y 157,300 en Gordonvale.
Cada dos semanas, los investigadores colectaban los huevos de mosquitos capturados en las ‘ovitrampas’ dispuestas de manera estratégica en las calles y casas de cada uno de los pueblos, esto con el fin de evaluar la presencia de las Wolbachia en la población natural de mosquitos. Se colectaban 10 huevos por cada ovitrampa y se les hacía la PCR para detectar a la bacteria.
La frecuencia de Wolbachia en la población de mosquitos aumentó a medida que pasaban las semanas en los dos pueblos. En Yorkeys Knob (Fig. a) la frecuencia alcanzó el 100% y en Gordonvale (Fig. b) más del 80% después de 5 semanas de haber hecho la última liberación de mosquitos wMel. De esta manera Hoffmann y sus colaboradores demostraron que los mosquitos resistentes al virus pueden ser introducidos dentro de las poblaciones naturales de mosquitos susceptibles y transformarlos en resistentes, reduciendo así el riesgo de infección del dengue en los habitantes de la zona.
Las ventajas que tiene esta estrategia es que no se requiere eliminar a las poblaciones de mosquitos de una determinada región. Si bien los mosquitos son empalagosos y transmiten enfermedades, su erradicación puede traer graves consecuencias ecológicas ya que también cumplen funciones importantes dentro de los ecosistemas. Por otro lado, se puede usar esta misma estrategia para controlar otros agentes patógenos transmitidos por virus u otros insectos ya que las Wolbachia están presentes en más de la mitad de todas las especies de insectos. En teoría todo esto puede funcionar.
Sin embargo debemos recordar que los virus pueden evolucionar para superar la resistencia inducida por las Wolbachia. Los investigadores que realizaron estos dos estudios aún no saben exactamente cual es el mecanismo de defensa que induce la bacteria dentro de los mosquitos. Se creen que las Wolbachia silencian los genes del virus o promueven el funcionamiento del sistema inmune de los mosquitos con el fin de beneficiarse solamente ellas de la maquinaria fisiológica de sus células huésped ya que el virus también requiere de la maquinaria celular para poder propagarse e infectar otros individuos. Sin dudas hay una simbiosis: la Wolbachia protege al mosquito del virus y el mosquito le provee de todos los nutrientes a la Wolbachia.
Referencias:
Hoffmann, A., Montgomery, B., Popovici, J., Iturbe-Ormaetxe, I., Johnson, P., Muzzi, F., Greenfield, M., Durkan, M., Leong, Y., Dong, Y., Cook, H., Axford, J., Callahan, A., Kenny, N., Omodei, C., McGraw, E., Ryan, P., Ritchie, S., Turelli, M., & O’Neill, S. (2011). Successful establishment of Wolbachia in Aedes populations to suppress dengue transmission Nature, 476 (7361), 454-457 DOI: 10.1038/nature10356
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