Estratégia química inovadora visa o intestino das larvas de mosquitos para combater a propagação de doenças mortais
Larva da espécie do mosquito Aedes aegypti, vetor de doenças como febre amarela e dengue. Crédito:Michael Riehle As doenças transmitidas por mosquitos continuam a ser um desafio formidável que ameaça milhões de pessoas todos os anos com doenças como a malária, dengue, zika e chikungunya.
Para desenvolver uma estratégia de controlo de mosquitos com uma pegada ecológica mínima, bioquímicos e entomologistas da Universidade do Arizona foram pioneiros numa nova abordagem, aproveitando o ambiente alcalino único das entranhas das larvas dos mosquitos. Utilizando compostos químicos especialmente concebidos, a equipa modificou selectivamente proteínas intestinais de larvas de mosquitos, marcando um avanço significativo na luta contra doenças transmitidas por mosquitos.
O estudo foi publicado quinta-feira, 14 de março, no Journal of American Chemical Society .
Do ponto de vista da saúde pública, os métodos tradicionais de controlo de mosquitos têm enfrentado obstáculos. Os mosquitos desenvolvem resistência aos inseticidas comumente usados, disse Michael Riehle, professor do Departamento de Entomologia da UArizona e autor sênior do artigo.
“Desenvolver alvos únicos contra as larvas do mosquito é uma ferramenta poderosa à medida que a resistência continua a desenvolver-se contra as abordagens actuais”, disse Riehle.
"Encontramos alguns compostos químicos que tinham uma reatividade única em pH alto (básico) e sabíamos que as larvas de mosquitos tinham esse ambiente único de pH alto", disse John Jewett, professor associado do Departamento de Química e Bioquímica.
Dois ex-alunos de pós-graduação do Departamento de Química e Bioquímica, Lindsay Guzmán e Anjalee Wijetunge, lideraram o estudo.
A equipe desenvolveu compostos químicos conhecidos como triazabutadienos protegidos que são inativos em condições normais. Mas em ambientes de pH elevado, como o intestino de uma larva de mosquito, os compostos libertam moléculas altamente reativas chamadas iões aril diazónio, que depois se ligam às proteínas intestinais das larvas e as modificam.
"Você poderia comparar essas moléculas a animais com focinhos. Uma vez que os focinhos são removidos em pH alto, eles podem se fixar em proteínas em sua vizinhança", disse Jewett.
As proteínas modificadas são marcadas com marcadores fluorescentes através de um processo de ligação química altamente eficiente. Os marcadores fluorescentes serviram para confirmar que essas sondas projetadas entraram na larva e realizaram a modificação.
Jewett disse que essa rotulagem em duas etapas pode ser considerada como a adição de um rastreador a um animal na natureza que é relativamente pequeno e não perturbador. O segundo passo:a molécula fluorescente seria alguém seguindo o rastreador e pintando-o de rosa brilhante para que todos pudessem encontrá-lo facilmente.
Esta marcação permite a detecção de proteínas modificadas utilizando uma variedade de técnicas bioquímicas para isolar e separar proteínas.
Os compostos relatados em seu trabalho não são extremamente tóxicos para as larvas do mosquito, mas modificam as proteínas encontradas no intestino das larvas. Os grupos de pesquisa estão atualmente estudando se os compostos têm efeitos de longo prazo nas larvas que digerem os alimentos, crescem e se tornam adultas, disse Jewett.
Como o alvo são as larvas de mosquitos, que são aquáticas, o composto químico pode ser colocado diretamente na água, como vários outros larvicidas usados atualmente, disse Jewett. A vantagem desta tecnologia é que ela atinge especificamente as larvas do mosquito e não causa danos a outros animais aquáticos. Muito poucos organismos no ambiente aquático têm um pH muito alto como as larvas de mosquitos, mencionou Jewett.
Embora a equipe tenha realizado o estudo com apenas uma espécie de mosquito, o Aedes aegypti, o ambiente intestinal com pH elevado está generalizado em outras espécies de mosquitos, como Anopheles e Culex, disse Riehle. Além dos mosquitos, a nova sonda também tem como alvo as larvas das moscas negras, graças ao seu elevado pH intestinal. As moscas negras são importantes vetores da oncocercose, disse Riehle.
No futuro, o grupo de investigação planeia anexar diferentes compostos potencialmente tóxicos a este composto químico e depois testar a sua eficácia em matar larvas de mosquitos.
"Inicialmente, pensamos que a necessidade de um pH elevado para libertar o composto reativo era um risco, mas depois percebemos que esse era um ambiente útil para a biologia do mosquito", disse Jewett. "E então, acabou funcionando muito bem."
