Descubren una proteína clave para impedir que los mosquitos produzcan huevos viables

Publicado 09/01/2019 7:36:32CET
- JUN ISOE

   MADRID, 9 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Dependiendo de donde vivas, el zumbido de un mosquito cercano puede ser una molestia, o puede ser mortal. En todo el mundo, más de 500 millones de personas padecen enfermedades transmitidas por insectos que se alimentan de sangre, como la malaria, la fiebre del dengue, el virus Zika y el virus del Nilo Occidental, y cada año se atribuyen casi un millón de muertes a enfermedades transmitidas por mosquitos.

   Investigadores de la Universidad de Arizona (UA), en Estados Unidos, descubrieron una proteína en los mosquitos que es fundamental para el proceso de producción de huevos viables y podría allanar el camino para el "control de la natalidad de los mosquitos". Cuando los científicos bloquearon selectivamente la actividad de la proteína, que denominaron Factor 1 de la Cáscara de Huevo, o EOF-1, por sus siglas en inglés, en mosquitos hembra, los mosquitos pusieron huevos con cáscaras de huevo defectuosas, lo que llevó a la muerte de los embriones en el interior.

   En el informe, publicado este martes en la revista de acceso abierto 'PLoS Biology', el equipo demostró que EOF-1 solo existe en los mosquitos; por lo que cualquier medicamento desarrollado para hacer que la proteína sea disfuncional solo afectaría a los mosquitos y no a otros organismos.

   El equipo, liderado por Jun Isoe, científico investigador en el laboratorio de Roger Miesfeld, profesor distinguido de la UA y jefe del Departamento de Química y Bioquímica, espera que el enfoque pueda ofrecer una forma de interrumpir la formación de huevos de mosquitos y reducir la población de mosquitos en áreas de transmisión de patologías humanas sin dañar a los insectos beneficiosos como las abejas.

   "Buscamos específicamente genes que eran únicos de los mosquitos y luego probamos su papel funcional en la síntesis de la cáscara de huevo --dice Isoe--. Creemos que hay otros descubrimientos que se harán usando este mismo enfoque dirigido a especies". Isoe utilizó por primera vez un enfoque bioinformático para buscar e identificar genes que son exclusivos de los mosquitos.

    Ninguno de esos genes era conocido previamente en lo que respecta a su función. El equipo de investigación luego creó pequeñas moléculas de ARN que inhiben específicamente cada una de las proteínas que codifican los genes. Conocida como ARN de interferencia (ARNi), la técnica empleada funciona al suprimir las moléculas de ARN mensajero que sirven como planos para las proteínas.

UN POSIBLE OBJETIVO FARMACOLÓGICO

   Centrándose en los genes candidatos identificados previamente uno por uno, se inyectaron las moléculas de ARNi en mosquitos hembra justo antes de una ingesta de sangre. Sólo los mosquitos hembra pican porque necesitan sangre para producir huevos, mientras que los machos visitan las flores para beber el néctar. Una vez que un mosquito hembra ha comido sangre, sus folículos se desarrollan y tarda tres días en poner huevos.

   Se analizó a cada mosquito individual en busca de crías viables. De los 40 genes específicos para mosquitos que el equipo probó, solo se detectó uno, el gen EOF-1, que interrumpía la formación de la cáscara del huevo y causaba la muerte del embrión de mosquito.

   Un mosquito hembra necesita una segunda comida de sangre para producir el siguiente lote de huevos fertilizados. Por lo general, los efectos de la inyección de RNAi solo duran un ciclo de puesta de huevos, pero en el caso de EOF-1, los investigadores se sorprendieron al descubrir que las hembras tratadas ya no podían producir huevos viables por el resto o por su vida útil de dos a tres semanas, incluso después de tres comidas de sangre consecutivas.

   "Este efecto duradero hace que la proteína EOF-1 sea un objetivo muy atractivo para los medicamentos", dice Miesfeld. Las imágenes obtenidas mediante microscopía electrónica revelaron que cuando los mosquitos son deficientes en la proteína EOF-1, las hembras ponen huevos con cáscaras de huevo de apariencia anormal.

    Aunque la función exacta de la proteína aún no se ha dilucidado, Isoe y Miesfeld creen que EOF-1 podría actuar como un interruptor maestro al comienzo de la capacidad de los insectos para producir huevos viables en respuesta a una comida de sangre. Sobre la base de estos resultados, el equipo visualiza una estrategia con fármacos de moléculas pequeñas que interfieren selectivamente con el mosquito EOF-1 en áreas del mundo donde prevalecen las enfermedades transmitidas por mosquitos, que dan como resultado huevos que nunca se convierten en larvas.

   "Creemos que esta estrategia puede tener una probabilidad mucho menor de dañar a otros organismos que la que se utiliza hoy en día --subraya Miesfeld--. Desde los días del dicloro-difenil-tricloroetano (DDT), hemos sabido que el control de la población de mosquitos sirve para reducir la incidencia de enfermedades humanas. Esta podría ser una herramienta de próxima generación que podría aplicarse a los mosquiteros y otras áreas frecuentadas por mosquitos".

   De las más de casi 3.500 especies de mosquitos que zumban por todos los continentes, excepto la Antártida, tres géneros destacan como portadores de enfermedades humanas: los mosquitos del género 'Aedes', que transmiten los virus de la fiebre amarilla, el dengue, el Chikungunya y el Zika; los mosquitos 'Culex' que propagan el virus del Nilo Occidental, y los mosquitos anófeles, que son portadores de la malaria.

   Para asegurarse de que la interrupción de EOF-1 no fuera específica de los mosquitos criados en el laboratorio, Isoe lo probó en una cepa de mosquitos 'Aedes aegypti' recolectados de poblaciones silvestres en el área de Tucson, Arizona, Estados Unidos, y descubrió que sus huevos resultaron afectados de manera similar.

   "Se han utilizado inhibidores disponibles actualmente para controlar los mosquitos durante tanto tiempo que las plagas se están volviendo resistentes a ellos --lamenta Miesfeld--. Nuestra idea es reducir sus poblaciones a un nivel en el que se pueda romper el ciclo de transmisión de enfermedades entre mosquitos y humanos".

   Como primer paso para convertir el descubrimiento en una aplicación que podría comercializarse, el equipo ha presentado una patente provisional sobre el proceso de descubrimiento específico de la especie a través de la oficina de transferencia de tecnología de la UA, 'Tech Launch Arizona'.

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