Los científicos están preparando a un aliado poco probable en la lucha contra los mosquitos y las enfermedades mortales que portan. La infección de mosquitos con cepas de una bacteria común puede frenar la capacidad de los insectos para transportar y propagar flagelos como el dengue, la fiebre amarilla y el zika, según muestran estudios de laboratorio.
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Y ahora parece que estas infecciones bacterianas, de un género de microbios conocido como Wolbachia, ya están trabajando en la naturaleza para reducir la propagación de la malaria, al menos en África occidental, algo que no se había visto antes en el mundo real.
" Wolbachia parece estar actuando como un agente natural de control de la malaria", dice la entomóloga molecular Flaminia Catteruccia, de la Universidad de Harvard. “El verdadero alcance de este efecto aún se desconoce, ya que solo probamos una pequeña proporción de mosquitos. Todavía es temprano, pero es una nueva herramienta prometedora que puede proporcionar una contribución importante a nuestra lucha por la erradicación de la malaria ".
Catteruccia y sus colegas examinaron 221 mosquitos hembra Anopheles, los principales vectores de la malaria africana, que fueron recolectados de hogares en Burkina Faso. Encontraron parásitos de la malaria en 12 de ellos, una proporción del cinco por ciento consistente con estudios anteriores. La friolera de 116 mosquitos, por otro lado, estaban infectados con la bacteria Wolbachia, desconocida en la especie antes de que el grupo la descubriera en 2014.
Pero se encontró que un solo mosquito dio positivo tanto en Wolbachia como en malaria, lo que sugiere que la bacteria está evitando que los parásitos de la malaria se establezcan en los mosquitos donde la bacteria está presente, informan hoy en Nature Communications .
Los mosquitos hembras infectados con Wolbachia también pusieron huevos y se reprodujeron más rápidamente que sus contrapartes, probablemente ayudando a la propagación de la infección y sus beneficios antipalúdicos en las poblaciones locales. Una muestra de 602 mosquitos mostró que del 19 al 46 por ciento (dependiendo del año de la muestra) portaba la cepa Wolbachia wAnga .
“Otros han puesto a Wolbachia en mosquitos y han podido demostrar que cuando está presente tiene un efecto en la limitación de los parásitos de la malaria. Pero todo eso se hizo en un laboratorio ”, dice el biólogo Luciano Moreira, de la Fundación Oswaldo Cruz de Brasil y la organización sin fines de lucro mundial Eliminar el dengue.
“Este grupo ha encontrado una población en África que estaba infectada naturalmente, lo cual es muy interesante. En muchas partes de África, por ejemplo, la malaria es un gran problema, mientras que en otros lugares no parece ser un problema tan grande. Tal vez sea porque los mosquitos en esas áreas están infectados con Wolbachia . Aquí encontraron una situación en la que eso podría estar sucediendo en el mundo real y eso es muy importante y emocionante ".
Las apuestas son altas. Los mosquitos se encuentran entre los enemigos más mortales de nuestra propia especie. Debido a las enfermedades que transmiten, estas plagas representan unas 725, 000 muertes cada año. Alrededor del 60 por ciento de esas muertes se deben a la malaria.
Wolbachia es una bacteria común con muchas cepas diferentes. Infecta millones de especies de invertebrados y más de la mitad de todos los insectos, pero hasta hace poco no se sabía que ocurriera en las principales especies de mosquitos portadores de enfermedades.
Wolbachia no es contagiosa como un virus del resfriado. Se transmite solo de madre a hijo, y la bacteria tiene algunas formas interesantes de asegurar su propio futuro.
La bacteria secuestra el sistema reproductor de mosquitos. Cuando los machos se aparean con hembras que no llevan la misma cepa, sus descendientes no son viables. La bacteria efectivamente esteriliza el esperma del hombre.
Las hembras infectadas pueden reproducirse con machos que portan una cepa Wolbachia correspondiente, o machos no infectados, y transmitirán Wolbachia a su descendencia en cualquier caso. Esto le da a las hembras infectadas una ventaja reproductiva que les permite invadir una población si se introduce y propagar la infección ampliamente.
No está del todo claro qué métodos fisiológicos usan las bacterias para frustrar otras enfermedades que se acumularían en sus mosquitos. “Estas bacterias pueden de alguna manera estimular el sistema inmunitario de los mosquitos y hacerlo más efectivo para matar los parásitos de la malaria; o, alternativamente, pueden competir por recursos [quizás ácidos grasos críticos como el colesterol] que también son necesarios para Plasmodium ”, dice Catteruccia.
Cualquiera sea la razón, cada vez es más claro que esos métodos pueden ser efectivos.
A principios de este mes, Moreira fue coautora de un estudio en Cell Host & Microbe que muestra que Wolbachia bloqueó la propagación del virus Zika. Su grupo alimentó a los mosquitos con sangre humana infectada con Zika, algunos con infecciones por Wolbachia y otros sin ellos. Aquellos con Wolbachia terminaron con muchas menos infecciones por Zika.
Catteruccia y sus colegas también recolectaron saliva de mosquitos infectados con Zika y la inyectaron en otros. Entre los 80 mosquitos sin Wolbachia, 68 de ellos (85 por ciento) adquirieron una infección por Zika. De los 80 que llevaban Wolbachia, ninguno contrajo Zika.
Este trabajo preliminar fue prometedor pero no sorprendente. Otros proyectos han mostrado impactos significativos en el dengue, otra enfermedad transmitida por la misma especie de mosquito.
Durante un período de diez semanas en 2011, Scott O'Neill de la Universidad de Monash (Australia) desató enjambres de mosquitos infectados con Wolbachia en dos ciudades del norte de Australia como parte de Eliminar el dengue.
Los insectos no solo sobrevivieron, sino que prosperaron. E incluso hoy, la mayoría de los mosquitos Aedes aegypti en la región son portadores de Wolbachia .
"Ahora, cinco años después, las poblaciones siguen siendo 85 o 90 por ciento positivas para Wolbachia, por lo que realmente se ha mantenido y no han visto transmisión local del dengue en esas áreas", dice Moreira.
Eliminar Dengue ahora está operando proyectos similares en Indonesia, Vietnam y Columbia. Moreira dirige uno de cada dos lugares pequeños en Río de Janeiro, Brasil.
"Hicimos lanzamientos desde agosto del año pasado hasta enero de este año y ahora estamos en una fase de monitoreo", explica. "Cada semana recolectamos mosquitos y nuestros números muestran que al menos el 80 por ciento están infectados con Wolbachia, por lo que la infección es sostenible y eso es muy prometedor".
Scott O'Neill agrega que Eliminar el dengue ahora está trabajando para ampliar la escala con ensayos aleatorios mucho más grandes en Indonesia y Vietnam.
"Al mismo tiempo, nos estamos preparando para grandes despliegues de más de 1 a 3 millones de personas en América del Sur con el objetivo de aprender cómo realizar grandes despliegues logísticamente, así como reducir el costo del despliegue a menos de US $ 1 por persona", agrega.
Mientras tanto, el primer uso comercial de la bacteria para combatir las enfermedades transmitidas por mosquitos podría ocurrir aquí mismo en los Estados Unidos a escala de patio trasero. La EPA está revisando actualmente una aplicación de MosquitoMate, una compañía de biotecnología que espera comercializar Wolbachia como pesticida específico contra el mosquito tigre asiático ( Aedes albopictus ).
El método MosquitoMate es criar machos con Wolbachia, luego liberarlos en la naturaleza (o en el patio trasero de un propietario) para criar con hembras locales. Debido a que ninguna de las hembras es portadora natural de la bacteria, todos estos apareamientos deberían ser estériles y con suerte las poblaciones se hundirán. La compañía, que fue incubada en la Universidad de Kentucky, ha probado el enfoque en tres estados diferentes durante los últimos tres años y reportó cierto éxito.
El período de comentarios públicos sobre la propuesta finalizó el 31 de mayo y se espera una decisión.
Por supuesto, las bacterias no son la única opción intrigante para controlar las enfermedades transmitidas por mosquitos: hay muchos otros elementos de disuasión y la lucha contra los insectos probablemente tomará todas las armas en el arsenal humano. Como los detalles de la historia de portada de la revista Smithsonian de este mes, las técnicas de edición de genes podrían usarse para crear mosquitos libres de enfermedades, o incluso eliminar los insectos por completo. Pero ese método seguramente será controvertido, y probablemente no será práctico durante quizás una década.
Mientras tanto, la bacteria Wolbachia, en gran parte desconocida, ya puede estar trabajando en la naturaleza, y podría ser más fácilmente cooptada para obtener más ganancias.
"Si podemos encontrar poblaciones naturales de mosquitos que tengan Wolbachia, podemos tratar de poner esos mosquitos en otras áreas donde la malaria es un gran problema", dice Moreira. "Este es el objetivo final, muchas personas están tratando de encontrar soluciones para la malaria y otras enfermedades y creo que Wolbachia es un enfoque muy prometedor".
