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Un estudio encuentra que una mutación genética «superresistente» en mosquitos puede aumentar el riesgo de contraer dengue

Lucha contra las enfermedades transmitidas por mosquitos A menudo se siente como una carrera contra el tiempo. Los pesticidas controlan a los insectos, pero a menudo dejan de funcionar una vez que los insectos han desarrollado resistencia a los químicos.

Ahora, los investigadores creen que han encontrado un vínculo entre una mutación genética y una resistencia superior a un insecticida en particular en el sudeste asiático, lo que deja a los científicos preocupados por futuros brotes de dengue en la región. el los resultados Publicado el miércoles en la revista Avances de la ciencia.

Esto es lo que necesita saber primero: Los insecticidas funcionan actuando en un sitio objetivo específico en el cuerpo del mosquito. Por ejemplo, pesticidas sintéticos. piretroide – Fabricado con compuestos similares a los que se encuentran en las flores de margarita – Funciona por focalización canales de sodio dependientes de voltaje (FGSK). Estos canales se encuentran en las células nerviosas y las membranas musculares y ayudan a «excitar» o activar las células.

Autor principal shinji kasai, investigador del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de Tokio, explica cómo la molécula de piretroide se une a los canales de sodio activados por voltaje. Rociar un piretroide provoca un flujo «imparable» de iones de sodio en las células del insecto y crea una activación «antinatural» de las células.

Aproximadamente 2000 aminoácidos, las moléculas que componen las proteínas, se encuentran en los canales de sodio activados por voltaje. En los mosquitos resistentes a los insecticidas, estas moléculas pueden convertirse en otros tipos de aminoácidos, un proceso conocido como «sustitución de aminoácidos».

“A veces una sustitución de aminoácido (sustitución) evita que las moléculas de piretroide se acerquen [the] Vgsc, que ha resultado en resistencia, dice Kasai.

Primer plano del mosquito Aedes aegypti.shinji kasai

Lo que los científicos encontraron – Los científicos recolectaron muestras de mosquitos Aedes aegypti de Vietnam y Camboya y extrajeron su ADN, lo que permitió a los investigadores evaluar la susceptibilidad genética del mosquito a los piretroides. Se sabe que el mosquito Aedes aegypti transmite el dengue.

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Los investigadores lo redujeron a un alelo de particular preocupación, una mutación genética, conocida como L982W, que se ha detectado en más del 78 por ciento de los mosquitos. La presencia de L982W indica una sustitución de aminoácidos que aumenta la resistencia de las moléculas piretroides en los canales de sodio dependientes de voltaje (Vgsc).

Si bien L982W se identificó en investigaciones anteriores, este estudio lo relaciona por primera vez con una alta resistencia a los pesticidas.

Encontramos que el L982W confirió[s] Un alto nivel de resistencia a los piretroides”, dice Kasai.

Más alarmante aún, cuando se encontró L982W combinado con otra mutación genética, F1534C, los efectos combinados produjeron una resistencia a los insecticidas 1000 veces mayor. Este es «un nivel mucho más alto de resistencia a los piretroides que cualquier otro mutante jamás informado», dice Kasai. Este tipo de cruce genético tiene serias implicaciones para futuras mutaciones genéticas «superresistentes».

«No se puede negar que los alelos súper resistentes de Vgsc encontrados en este estudio pueden recombinarse entre sí para producir genes de resistencia más fuertes», escribió el equipo de Kasai en el artículo.

Por qué eso importa – El dengue es una enfermedad común transmitida por mosquitos, especialmente en el sudeste asiático.

Entre 100 y 400 millones de personas están infectadas en todo el mundo cada año, aunque la mayoría de los casos son leves o asintomáticos. Pero los casos más graves incluyen efectos secundarios graves, como fiebre alta y dolor en las articulaciones. Los casos graves pueden provocar la muerte, pero la detección temprana y la intervención médica reducen en gran medida el riesgo de muerte.

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Según el documento, los brotes de dengue se han multiplicado por 30 en los últimos 50 años, en parte porque los mosquitos que prosperan son cálidos en su hábitat debido a Cambio climático. No hay cura conocida para el dengue vacuna Disponible, por lo que los esfuerzos de control de enfermedades se han centrado en eliminar los mosquitos mediante insecticidas como los piretroides.

Por lo tanto, comprender los mecanismos moleculares detrás de la resistencia a los insecticidas también ayudará en la lucha contra el dengue. Hasta el momento, dice Kasai, no existe un vínculo conocido entre la resistencia del Aedes aegypti a los piretroides y la susceptibilidad al dengue.

«Sin embargo, si no podemos controlar los mosquitos resistentes a los piretroides con insecticidas, la cantidad de mosquitos aumenta», dice Kasai.

Más mosquitos aumentan el riesgo de que la enfermedad se propague a los humanos, por lo que Kasai dice que las mutaciones en su investigación podrían aumentar futuros brotes de dengue en el sudeste asiático. El documento señala que los mosquitos alrededor de Phnom Penh, la capital de Camboya, mostraron «un nivel extremadamente alto de resistencia a muchos piretroides».

Phnom Penh, la capital de Camboya, se ilumina por la noche. El estudio encontró altas proporciones de mosquitos resistentes a los pesticidas en Camboya y Vietnam. GT

¿Cual es la solucion? –Pero Kasai dice que hay cuatro formas principales en que podemos combatir la resistencia a los insecticidas en los mosquitos Aedes aegypti.

Primero, Kasai sugiere que las empresas y las personas que rocían pesticidas en el sudeste asiático cambien a insecticidas no piretroides más efectivos.

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«Insecticida [companies] Recientemente han desarrollado excelentes insecticidas alternativos, por lo que espero que estos insecticidas se registren en estos países y estén disponibles lo antes posible”, dice Kasai.

En segundo lugar, para reducir el riesgo de que los mosquitos se vuelvan altamente resistentes a un solo pesticida, se deben introducir y eliminar diferentes tipos de insecticidas.

Posteriormente, los científicos también experimentaron con la liberación mosquitos bacterianos para frenar la enfermedad. Wolbachia es una bacteria que se encuentra en muchos insectos pero no en el mosquito Aedes aegypti. Cuando los mosquitos machos infectados con Wolbachia intentan reproducirse, el mosquito hembra no pone huevos, lo que reduce la población total de mosquitos.

Finalmente, Kasai dice que también serán cruciales mejores esfuerzos para monitorear los genes de resistencia a los insecticidas y prepararse para la «invasión» de mosquitos en los próximos años.

Entonces que – Este no es el final de la búsqueda de Kasai, ni mucho menos.

Planea ampliar su investigación sobre la superresistencia en los mosquitos Aedes, incluso si la combinación de genes de resistencia también podría impedir la eficacia de otros insecticidas.

«Quiero diseñar nuevos insecticidas similares a los piretroides que superen el Vgsc superresistente», dice Kasai.