A Professora Assistente Rushika Perera e a estudante Rebekah Gullberg trabalhando no Laboratório de Doenças Infecciosas e Transmitidas por Artrópodes. Crédito:William A. Cotton / Fotografia da Universidade Estadual do Colorado
Ao longo de um mês, três pesquisadores da Colorado State University levantaram mais de 10, 000 mosquitos e dissecados mais de 2, 000 deles, trabalhando alguns dias com 500 insetos.
Isso foi o que foi necessário para a equipe - em conjunto com cientistas da Purdue University - mapear pela primeira vez os metabólitos do intestino médio do Aedes aegypti , o mosquito que pode transmitir os vírus causadores da dengue, Zika, chikungunya e febre amarela para humanos.
Transmitir esses vírus para as pessoas não é um dado adquirido. Primeiro, o mosquito deve se infectar, em seguida, replique e dissemine o vírus de dentro de seu corpo. O intestino médio é onde os vírus infectam o mosquito e são replicados; a equipe está estudando o papel que os metabólitos desempenham no processo.
Seus resultados foram publicados em "Remodelação dinâmica de lipídios coincide com a replicação do vírus da dengue no intestino médio de Aedes aegypti mosquitos "em PLOS Pathogens .
"Nosso objetivo era identificar quais mudanças em um mosquito durante a infecção, para que possamos direcionar esses caminhos e bloqueá-los para evitar a transmissão desses vírus transmitidos por mosquitos, "disse Rushika Perera, professor assistente do Departamento de Microbiologia, Imunologia, e Patologia na CSU.
Dengue, Zika, Os vírus chikungunya e da febre amarela são endêmicos em regiões tropicais e subtropicais do mundo, colocando 2,5 bilhões de pessoas em risco de infecção. Em 2015, após um surto de zika vírus e problemas de saúde relacionados - incluindo um aumento observado em distúrbios neurológicos e malformações neonatais no Brasil - os funcionários da Organização Mundial da Saúde declararam a situação uma Emergência de Saúde Pública de Preocupação Internacional.
Os pesquisadores Nunya Chotiwan (à esquerda) e Rushika Perera lideraram uma equipe que mapeou pela primeira vez os metabólitos do intestino médio do Aedes aegypti mosquito. Crédito:William A. Cotton / Fotografia da Universidade Estadual do Colorado
O que a equipe criou é essencialmente um catálogo para ajudar a estudar melhor o genoma do mosquito, disse Perera, um investigador Boettcher no Laboratório de doenças infecciosas e transmitidas por artrópodes da CSU. Esta é a primeira vez que essas vias foram estudadas em mosquitos vivos com o vírus da dengue, embora estudos semelhantes tenham sido conduzidos em condições controladas usando células cultivadas em laboratório.
Os dados coletados do estudo são significativos não apenas para o controle do vírus, mas também para a biologia do mosquito.
"No nível geral, a metodologia que desenvolvemos pode ser usada para aprender mais sobre como os mosquitos respondem ao meio ambiente, e como eles respondem a coisas como inseticidas, " ela disse.
Por que metabólitos?
Nunya Chotiwan, co-autor do estudo e candidato ao doutorado em microbiologia na CSU, os referidos metabólitos - lipídios ou gordura, açúcar, vitaminas e hormônios - parecem fornecer algo de que os vírus precisam para prosperar. Os metabólitos também podem desencadear um mecanismo imunológico que pode prejudicar o vírus.
"Estamos tentando aprender, quando o vírus infecta o mosquito, se aumentar a presença do metabólito, e se poderíamos esgotar esse recurso ou aumentar a nocividade do recurso para que o vírus não seja transmitido a outro animal ou humano, "disse Chotiwan.
Aedes aegypti mosquitos transmitem vírus que causam dengue, Zika, chikungunya e febre amarela para humanos. Crédito:John Eisele / Fotografia da Universidade Estadual do Colorado
Os metabólitos estão presentes no início ou no final de uma reação bioquímica, disse Perera. Neste estudo, os pesquisadores identificaram quais vias bioquímicas estão ativas durante a infecção.
Os cientistas também identificaram alguns metabólitos de mosquitos que foram encontrados em humanos, mas os principais permanecem não identificados.
"Sessenta por cento dos metabólitos que vimos ainda não foram identificados, "disse Perera." Eles podem ser exclusivos dos mosquitos; levará anos para que possamos identificá-los melhor. "
A equipe de pesquisa está trabalhando atualmente para encontrar caminhos bioquímicos que possam ser usados para bloquear vírus transmitidos por mosquitos. “Nosso objetivo é limitar os recursos disponíveis para o vírus no mosquito, " ela disse.
Os cientistas também estão observando o primeiro sinal de infecção nos insetos. Se eles podem evitar que a infecção aconteça, eles podem interromper o ciclo de transmissão do vírus.
Com base nessas descobertas iniciais, Chotiwan conseguiu bloquear o vírus da dengue. A equipe agora está avaliando se os vírus Zika e chikungunya, que são transmitidos pelo mesmo mosquito, pode ser bloqueado de maneira semelhante.