El mosquito hembra es uno de los animales más peligrosos del planeta pero utilizar estos supresores podría salvar la vida de millones.
El mosquito hembra pesa menos de 0.2 gramos y su velocidad máxima es de menos de tres kilómetros por hora. No obstante, el mosquito hembra es uno de los animales más peligrosos del planeta. Porque mientras vuela de persona a persona, esta pequeña criatura transmite microbios que pueden enfermar y matar a millones de personas cada año.
Recientemente, los científicos de la Universidad Rockefeller han demostrado que se puede convencer a los mosquitos hembras para que no muerdan en absoluto.
Su trabajo, que aparece en la revista Cell, ilumina la biología que subyace en los comportamientos de búsqueda de huéspedes y de alimentación de sangre que hacen que estos insectos sean una amenaza, y podría conducir a nuevas formas de detener esos comportamientos.
Los investigadores realizaron sus experimentos con los mosquitos Aedes aegypti, la especie responsable de la propagación del dengue, el Zika, la chikungunya y la fiebre amarilla.
Los Aedes femeninos se sienten fuertemente atraídos por los seres humanos, cuya sangre contiene la proteína que necesitan para producir sus huevos. Sin embargo, una vez que se han alimentado, la atracción disminuye bruscamente y los mosquitos hinchados muestran poco interés en buscar otra comida de sangre durante varios días.
“Es como la mejor cena de Acción de Gracias”, dice Laura Duvall, la becaria postdoctoral que dirigió el proyecto.
Los científicos pueden reproducir ese efecto posprandial a largo plazo inyectando a los mosquitos hembras grandes dosis de pequeñas moléculas similares a proteínas llamadas neuropéptidos, que activan receptores especializados. Pero la lista de posibles combinaciones de receptores de neuropéptidos es larga, y se necesitaron mejores herramientas para desarrollar compuestos que podrían suprimir de manera más eficiente los comportamientos de alimentación de una hembra sin tener otros efectos no deseados.
Afortunadamente, receptores similares regulan el comportamiento de alimentación en muchas especies, incluida la nuestra. Y esa herencia evolutiva compartida proporcionó a Duvall y sus colegas la pista que necesitaban para resolver el misterio del apetito perdido del mosquito.
En los seres humanos, los llamados receptores de neuropéptidos Y o NPY regulan la ingesta de alimentos, y la industria farmacéutica ha desarrollado medicamentos contra la obesidad que los activan e inhiben.
Duvall y sus colegas estimaron que los mismos medicamentos también podrían afectar los receptores tipo NPY de los mosquitos. Y tenían razón.
Cuando los investigadores alimentaron a los mosquitos femeninos con solución salina dopada con medicamentos que activan los receptores NPY humanos, la atracción de los insectos hacia un huésped humano, medida por su disposición a volar hacia un poco de medias de nylon que Duvall había usado el tiempo suficiente para absorber los olores corporales. ese grito de “comida” a los mosquitos se desplomó como si hubieran tenido una comida de sangre. Alternativamente, cuando los investigadores alimentaron a los mosquitos con sangre dopada con un medicamento que inhibe los mismos receptores, se comportaron como si no hubieran comido nada.
Para identificar el receptor particular sobre el que actuaban los medicamentos humanos, el equipo utilizó su conocimiento del genoma del mosquito para clonar los 49 posibles receptores neuropéptidos de la especie y los expuso a los mismos compuestos. Solo uno, un receptor tipo NPY conocido como NPYLR7, respondió a todas las drogas humanas que habían afectado a los mosquitos.
“Nos impresionó y sorprendió que los medicamentos diseñados para afectar el apetito humano funcionaran perfectamente para suprimir el apetito de los mosquitos”, dijo Vosshall, profesor de Robin Chemers Neustein.
Es más, cuando el equipo alimentó sangre a Ae mutante . Aegypti, que había sido diseñado genéticamente para carecer de los receptores NPYLR7 adecuados, esos mosquitos seguían tan interesados como siempre en su próxima comida, lo que confirma que NPYLR7 era el receptor que habían estado buscando.
En ese momento, los investigadores sabían que el NPYLR7 podría ser lo que habían buscado durante mucho tiempo: un medio para evitar que los mosquitos picen a las personas. Pero las drogas humanas que utilizaban para manipular el receptor en el laboratorio no serían adecuadas para su uso en la naturaleza, ya que podrían afectar a personas y también a mosquitos.
En su lugar, comenzaron a buscar moléculas que activaran selectivamente NPYLR7 sin activar los receptores NPY humanos. Comenzando con una lista inicial de más de 250,000 candidatos, el equipo finalmente optó por el “compuesto 18”, una molécula que suprimió el comportamiento de búsqueda de host de Aedes sin efectos fuera del objetivo.
Sin embargo, demostrar que una droga hará que los mosquitos hinchen la nariz en un pedazo de nylon con olor sabroso es una cosa. Probar que evitará que se muerdan un anfitrión vivo y que respira cuando se coloca frente a ellos como un pavo de Acción de Gracias es otra.
Así que para su prueba final, los investigadores soltaron algunos mosquitos en un ratón vivo. (Si bien Aedes prefiere a los humanos, se conformarán con otros mamíferos cuando sea necesario). Para su satisfacción, los mosquitos que fueron alimentados con el compuesto 18 se mostraron tan desinteresados en la alimentación del roedor como los mosquitos que habían disfrutado de una comida de sangre.
Los hallazgos del equipo tienen implicaciones de gran alcance, tanto para futuras investigaciones como para el control de vectores.
Ahora que los investigadores saben qué receptor es responsable de apagar Ae. Los comportamientos de búsqueda y mordedura de los hospedadores de Aegypti pueden comenzar a identificar dónde se produce en el cuerpo del insecto y cuándo puede activarse de manera natural por los químicos que producen los mosquitos. (Aunque todavía no saben exactamente qué neuropéptidos naturales activan NPYLR7, Duvall y sus colegas ahora tienen una lista de nueve posibles candidatos). Eso, a su vez, los ayudará a rastrear los circuitos neuronales más grandes que gobiernan el comportamiento de alimentación del mosquito.
Al mismo tiempo, sus resultados sugieren una nueva estrategia para reducir la transmisión de enfermedades transmitidas por mosquitos, y tal vez también las enfermedades transmitidas por otros insectos.
Además, dado que estos mosquitos portadores de enfermedades son una especie invasora, los cambios en su población no afectarían los ecosistemas que los rodean .
Con un poco de suerte, los químicos farmacéuticos podrían refinar el compuesto 18 para producir una molécula aún más potente que podría suministrarse a los mosquitos hembra en la naturaleza a través de trampas cebadas, o mediante el semen de mosquitos machos que han sido modificados genéticamente para producirlos ellos mismos.
Muzzling Ae. Aegypti sería una bendición en sí misma. Sin embargo, otros artrópodos que se alimentan de sangre y portan enfermedades, incluidos los mosquitos que transmiten la malaria y las garrapatas que transmiten la enfermedad de Lyme, también poseen receptores similares al NPY. Parece probable que un compuesto que suprime Ae. Los comportamientos de alimentación de Aegypti también suprimirían los suyos. Y eso le daría un gran empujón a la carga de enfermedad global impuesta por estos perversos chupadores de sangre.
Estudio: rockefeller.edu
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