Un descubrimiento abre el camino hacia el bloqueo de la transmisión del paludismo en Brasil

Esta investigación, que se dio a conocer durante la FAPESP Week France, sugiere que bacterias presentes en el intestino del mosquito Anhopheles darlingi influyen en el desarrollo del parásito causante de la enfermedad dentro del organismo del insecto y en sus probabilidades de transmisión a humanos

Por Maria Fernanda Ziegler, desde Lyon  |  Agência FAPESP – Las bacterias que conforman la microbiota intestinal influyen sobre procesos importantes del organismo humano, tales como la digestión, la absorción de nutrientes y la defensa contra los patógenos. Este mismo tipo de relación se concreta en la mayoría de los animales, lo que incluye al mosquito Anhopheles darlingi, el principal vector del paludismo o malaria en Brasil.

En el caso de este insecto, la composición de su microbiota intestinal parece determinar la susceptibilidad a la infección provocada por el Plasmodium vivax, la especie responsable del 90% de los casos de paludismo en Brasil. En otras palabras, cuando el mosquito pica a un humano enfermo, se produce una interacción entre el parásito y las bacterias intestinales del insecto que es crucial para la continuidad del ciclo de transmisión de la enfermedad.

Esta fue la conclusión a la que se arribó en el marco de un estudio realizado en la Universidade Estadual Paulista (Unesp) y que se dio a conocer este viernes 22 de noviembre en Lyon, Francia, durante el simposio FAPESP Week France. Según los investigadores a cargo de la investigación, este descubrimiento permite pensar estrategias tendientes a bloquear la transmisión de la malaria en el vector.

“Descubrimos que en el intestino del Anopheles la carga parasitaria influye sobre la composición de la microbiota, y viceversa. Tras investigar la relación entre el parásito y la bacteria más a fondo, con datos de la composición de la microbiota y análisis genéticos referentes a la inmunidad del mosquito, pretendemos realizar estudios de silenciamiento de genes. El objetivo de ello es desarrollar mosquitos inmunes al Plasmodium vivax, es decir, que no se infecten y, por consiguiente, no transmitan el parásito a los humanos”, dijo Jayme Augusto de Souza-Neto, docente del Departamento de Bioprocesos y Biotecnología de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Unesp de Botucatu y coordinador del proyecto, que cuenta con el apoyo de la FAPESP.

El sistema inmunológico es la clave

Se trata del primer estudio en el cual se analiza en forma integrada el transcriptoma (el conjunto de genes expresados) y la microbiología del Anhopheles darlingi infectado por el Plasmodium vivax.

En el marco de un trabajo anterior con mosquitos Anopheles gambiae infectados por protozoos de la especie Plasmodium falciparum, realizado por otro grupo de científicos, se había demostrado que la microbiota influye en el desarrollo del parásito dentro del mosquito. Al comparar insectos con y sin bacterias en el intestino, se constató entonces que la microbiota como un todo interfiere en el desarrollo del protozoario. Y se descubrió que, cuando no hay bacterias (cuando se las elimina con antibióticos, por ejemplo), el Plasmodium tiende a desarrollarse con una mayor facilidad en el organismo del insecto.

El trabajo que se realizó en la Unesp avanza en tal sentido al demostrar que no es solamente la presencia de bacterias en el intestino, sino que es también y fundamentalmente la composición de esa microbiota la parece cumplir un rol determinante en la intensidad de la infección.

“En los grupos de mosquitos con una baja infección de parásito, observamos también una escasa cantidad de bacterias y una alta respuesta inmunológica. En tanto, en los grupos con alta infección de parásitos, hubo una alta cantidad de bacterias y una respuesta inmunológica baja”, comentó De Souza-Neto.

Los investigadores también compararon las respuestas transcripcionales (el perfil de expresión de los genes), la carga y la composición de la microbiota intestinal de los mosquitos. “Existe una diferencia en la composición de la microbiota entre los grupos de insectos con alta y con baja carga parasitaria. Esto se relaciona probablemente con una respuesta inmunológica que es distinta en ambos grupos”, dijo.

La microbiota de los mosquitos estudiados estaba compuesta básicamente por diversas cepas de dos familias de bacterias: las Enterobacteriales y las Flavobacteriales. “Existe una cierta dinámica. Cuando aumenta la carga parasitaria, algunas bacterias específicas se vuelven más abundantes y otras menos. Parece que actúan en ese proceso de una manera coordinada”, comentó investigador.

De acuerdo con De Souza-Neto, como la respuesta inmune es compartida entre las bacterias y el parásito, la defensa contra el parásito también afecta a las bacterias, y viceversa. “Al observar esta interacción bacteria-parásito, nos dimos cuenta de que la carga bacteriana y la carga parasitaria siguen en general exactamente la misma tendencia. La explicación de esto parece estar relacionada con el perfil de expresión de los genes ligados al sistema inmunológico del mosquito”, dijo.

“El transcriptoma estaba asociado al sistema del complemento [proteínas que forman parte del sistema inmunológico de los invertebrados] del mosquito. Estudios anteriores ya habían relacionado la respuesta contra el parásito con el sistema del complemento. Nuestro interés consiste ahora en encontrar genes que cuando se encuentren sobreexpresados vuelvan al mosquito refractario a la infección causada por el protozoo, de manera tal que no pueda transmitirles el parásito a los humanos”, dijo.

Otra posible explicación residiría en la respuesta de la microbiota al parásito. “Las bacterias producen proteínas, metabolitos o moléculas con acción antiparasitaria. Pueden ser especies reactivas de oxígeno, como el peróxido de hidrógeno, por ejemplo, que pueden ayudar a matar al Plasmodium. Es posible que esta acción directa suceda de manera independiente y en simultáneo con la del sistema inmunológico del mosquito”, dijo.

Este descubrimiento hará posible desarrollar futuramente estrategias de modificación de poblaciones, como la suelta en la naturaleza de mosquitos transgénicos inmunes al parásito de la malaria. Este abordaje difiere de la supresión poblacional, que se intentó recientemente en el combate contra el dengue y que consiste en soltar hembras estériles de la especie Aedes aegypti.

“Esta estrategia sería interesante fundamentalmente en Brasil, donde el Anhopheles darlingi es el principal vector del paludismo, pero también en otros países de América del Sur”, dijo De Souza-Neto.

El simposio FAPESP Week France tiene lugar entre los días 21 y 27 de noviembre, y está organizado por la FAPESP en asociación las universidades de Lyon y de París, ambas en Francia. Lea otras noticias sobre este evento en el siguiente enlace: www.fapesp.br/week2019/france/.