La gran mayoría de los virus transmitidos por mosquitos son virus de ARN y eso les brinda una capacidad adaptativa increíble, permitiendo adaptarse a nuevas configuraciones de vectores y hospedadores de acuerdo a sus necesidades. Por ejemplo, en los EEUU el virus Encefalitis Equina del Oeste es transmitido por mosquitos Culex tarsalis, mientras que en Argentina el principal vector es Aedes albifasciatus (mosquito que cría en charcos). Este cambio en el vector genera cambios importantes en la epidemiología y en los patrones de actividad del virus ya que el comportamiento y biología de estos vectores son diferentes. Culex tarsalis es un mosquito que cría en ambientes rurales con canales de irrigación y con preferencia de alimentarse de aves, mientras que Aedes albifasciatus es un mosquito de inundación de charcos temporarios, con tolerancia al frío y a la salinidad del agua, y prefiere alimentarse sobre mamíferos. Estas diferencias biológicas son claves a la hora de definir el patrón de actividad de un arbovirus.
¿Podría el virus Chikungunya, siendo un Alphavirus al igual que el virus Encefalitis Equina del Oeste, ser transmitido por Aedes albifasciatus?
Para responder esto hay que hacer los ensayos… no hay modelo predictivo para esto. Básicamente, como mencionamos anteriormente, los arbovirus (como todos los virus ARN) son muy plásticos a la hora de adaptarse y sobrevivir en un nuevo ambiente con fauna de vectores y hospedadores diferentes. La competencia de un mosquito o de un vertebrado para ser vector y hospedador, respectivamente, está determinada genéticamente y esa carga genética varía entre poblaciones de diferentes sitios, esto es uno de los factores que determinan que no se pueda prever que vector y hospedador puede elegir un arbovirus cuando se introduce en un nuevo sitio geográfico.
Desde que el virus ingresa y sale a través de la saliva del mosquito, hay varias barreras de infección y replicación: una barrera de infección de la mucosa intestinal, barrera de escape desde el epitelio intestinal hacia todo el organismo del mosquito, dispersión por la hemolinfa y por último la barrera de infección y replicación de las glándulas salivales. Todas estas son barreras q determinan si un mosquito puede vectorizar un virus determinado.
Luis Adrián Díaz Laboratorio de Arbovirus y Arenavirus. Instituto de Virología “Dr. J. M. Vanella”, Facultad Ciencias Médicas – Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológica y Tecnológicas CONICET-Universidad Nacional
Es posible que un mosquito y un vertebrado se infecten por más de un virus. ¿Qué tan probable? no lo sabemos. Se han encontrado mosquitos que pueden transmitir más de un virus a la vez pero las probabilidades son realmente bajas y no hay trabajos científicos que hayan podido cuantificar esa probabilidad. En experimentos en laboratorio se han inoculado mosquitos con dos flavivirus diferentes (encefalitis de Saint Louis: SLEV y encefalitis del Nilo del Oeste: WNV). Si bien hay transmisión de ambos virus, también existen interacciones. La infección con WNV disminuye la transmisión de SLEV, pero las evidencias son muy pocas por lo que se debería continuar con este tipo de experimentos para obtener conclusiones más fuertes. Los aislamientos virales desde mosquitos se realizan a partir macerados de mosquitos que son inoculados a un cultivo celular (por lo general, por una cuestión de costos, se trabaja con grupos de mosquitos y casi nunca con mosquitos individuales).
Lo que suele obtenerse es la población del virus dominante, o sea la que mejor replicó y se adaptó al cultivo de células que se le ofrecen. Luego por medio de técnicas de secuenciación molecular se puede identificar si se trata de una sola especie viral o más de una. En los vertebrados como en los mosquitos los virus compiten por las proteínas que funcionan como receptores presentes en las membranas celulares. Se desconoce puntualmente el receptor particular para cada virus, por lo general hay familias de proteínas que funcionan como receptores para más de una especie viral.
Para dengue (también flavivirus) se cree que es una proteína tipo lectina. Pero los receptores cambian con el tipo celular. También hay otras familias de proteínas que pueden actuar como receptores. Los arbovirus suelen ser virus generalistas que pueden amplificar en una amplia variedad de tipos celulares. En el momento de ingresar suelen elegir como blanco a las células dendríticas (que actúan como células presentadoras de antígeno, son las primeras en activar el sistema inmune para dar respuesta a la infección), en donde replican y de ahí se dispersan al resto del organismo. En laboratorio se observa un efecto de interferencia cuando a un cultivo celular se inoculan muchos virus (hay tantos virus que no logran replicar en las células). No se cree que pueda suceder en un organismo vertebrado o invertebrado con la pequeña carga viral que puede inocular un mosquito y la cantidad de recurso celular a disposición. Es decir, es poco probable que las células se conviertan en un recurso limitante para la replicación viral en un modelo de transmisión viral como el de los arbovirus.
Luis Adrián Diaz. Laboratorio de Arbovirus y Arenavirus. Instituto de Virología “Dr. J. M. Vanella” Facultad Ciencias Médicas – Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológica y Tecnológicas CONICET-Universidad Nacional de Córdoba
Entre los arbovirus hay diferentes géneros, familias y órdenes. Como ejemplo: dengue, St. Louis encefalitis (SLEV), fiebre amarilla, West Nile (WNV) y Zika pertenecen al género Flavivirus (Familia Flaviviridae), por otro lado chikungunya pertenece al género Alphavirus (Familia Togaviridae misma familia a la que pertenece el virus Rubéola), y mismo género al que pertenecen las encefalitis equinas. Cuanto más cercana su relación filogenética mayor cercanía en la constitución antigénica (comparten proteínas similares), como es de esperar los flavivirus entre sí van a ser más parecidos que con los alphavirus. Esto, a nivel de respuesta inmune, se puede traducir en una protección cruzada frente a la infección por más de un virus relacionado. Volviendo a los ejemplos: se ha visto que aves previamente inoculadas con West Nile (que ya tienen anticuerpos contra este virus en sangre) generan viremias más bajas cuando se las inocula luego con el virus St. Louis encefalitis (comparadas con aquellas del grupo control). Esto indica que anticuerpos para WNV protegerían para SLEV.
¿Qué pasa en humanos? En dengue, existe protección cruzada entre los 4 serotipos durante los primeros meses (aumento de la respuesta inmune heteróloga –que reacciona y protege contra todos los serotipos-), luego de un tiempo esa respuesta se vuelve específica (homóloga) y sólo protegerá a infectados previamente con el mismo serotipo. Si se infecta con otro serotipo, el virus puede replicar en el organismo y enfermarse, y en algunas ocasiones generar un cuadro de dengue grave. De lo dicho se desprende que uno puede infectarse y enfermarse de dengue y a la vez infectarse y enfermarse de chikungunya. Estamos hablando de dos especies virales y géneros virales diferentes. Un humano se puede infectar y enfermar con dengue y Zika pero se desconocen las interacciones que pueden existir. Como ejemplo podemos mencionar el escenario que se vive en el estado de Bahía, donde existe la circulación simultánea de los 3 virus (dengue, chikungunya y Zika) vectorizados por Aedes aegypti. Esta situación no sólo complica el estado sanitario de la población sino también el análisis diagnóstico de los cuadros febriles. Estamos en presencia de un virus que no se conoce y estamos descubriendo su potencial epidémico y patogénico en estos días.
Luis Adrián Díaz Laboratorio de Arbovirus y Arenavirus. Instituto de Virología “Dr. J. M. Vanella” Facultad Ciencias Médicas – Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológica y Tecnológicas CONICET-Universidad Nacional de Córdoba
El video que presentamos es muy didáctico y está realizado por una institución muy seria. En este caso solo queremos complementarlo con información accesoria para el docente. Se lo puede encontrar en https://www.youtube.com/watch?v=kI-UCUvU0PA o buscarlo como “Ciclo de vida Aedes Aegypti” de 4:59 minutos de duración).
Está compaginado con simulaciones graficas 3D de mosquitos y filmaciones. 0:27- simulación de adulto volando. 0:30- adultos posados sobre hojas (se alimentan de néctar vegetal y aprovechan la humedad de las plantas que necesitan para que su cuerpo no se deshidrate. 0:36- nuevamente simulación. 0:40- adulto emergiendo sobre el agua a partir de lo que era una pupa (el exoesqueleto se ve bajo el agua). 0:44- adulto sobre hoja. 0:48- simulación del apareamiento en el aire. Esta especie, como ocurre en muchos insectos alados suelen formar enjambres de apareamiento (conocido como “leks”) donde los de machos se agrupan (formando “nubes” de insectos), eso atrae a las hembras que eligen a su macho.
El número de cópulas suele correlacionar positivamente con el número de mosquitos presentes y con la duración del enjambre. 0:58- simulación de hembra posada en la pared de una maceta plástica y en el acto de ovipostura a pocos milímetros del nivel de agua (que después contenida en un platito bajo-maceta). Los huevos son inicialmente blancos (en unas horas se tornarán negros). 1:00- ambientes y recipientes ideales para la proliferación de esta especie de mosquito (desorden ambiental). 1:18– vuelve a la simulación depuesta de huevos. 1:25– la puesta de huevos es individual o de pequeños grupos. Esta especie tiene la estrategia de repartir en distintos recipientes al conjunto de huevos da cada ovipostura. Por lo que da más probabilidades de asegurar su descendencia. El recipiente menos perturbado por el hombre será el más exitoso para esta especie.1:48 Simulación del cambio de color de los huevos. 1:52- los huevos que se encontraban sobre el nivel del agua quedaran sumergidos por efecto de la lluvia o por llenado artificial.
En este caso los huevos parecen blancos o grisáceos (quizás por efecto del reflejo). Pero para encontrarse maduros suelen ser de color negro. Así como se ve en 1:58 cuando quedan sumergidos. Aspecto típico de los huevos. Como un grano de arroz negro de aproximadamente medio milímetro de longitud. 2:00- Eclosión del huevo, sale la larva 1 (primer estadio larval, entre cuatro). 2:07– conjuntos de huevos, algunos eclosionando y larvas 1. 2:10- larvas en su posición típica bajo la superficie del agua. En la parte superior, el sifón tomando aire de la atmósfera y en la parte inferior la cabeza.2:18 Se pueden observar los movimientos de las maxilas para filtrar microorganismos del agua (su alimento). 2:22- movimientos característicos de las larvas de Aedes aegypti. 2:35- estadios de pupa.
Las pupas más oscuras son las que han tenido más tiempo en cuanto a la maduración en el proceso de metamorfosis (transformación a adulto en su interior). Para poder completar este proceso las pupas no se alimentan. 2:34- cuando la pupa madura estira el abdomen (de forma de cómo pasa a ubicar su cuerpo en posición horizontal) es que esta por emerger el adulto (este proceso esta acelerado en el video, dura más de una hora). Por contracciones musculares y presión de la linfa (sangre de los insectos) se produce una ruptura longitudinal en la parte superior del cefalotórax (que queda en la parte que está en contacto con la atmósfera). 2:53- emergencia del adulto vista desde arriba de la superficie del agua. Se puede observar las escamas en forma de lira característica de la especie (Aedes aegypti). Durante la emergencia los nuevos adultos pueden morir si quedan pegados al exoesqueleto de la pupa. 3:06– El adulto recién emergido se encontraba comprimido, requiere de incorporar aire (se infla) para tener su forma natural y necesita de un tiempo para endurecer su exoesqueleto. Luego de un tiempo se aparea y recién después de apareada la hembra necesitará sangre para la producción de huevos. 3:17- nuevamente la simulación de un adulto en vuelo. 3:23- hallazgo de la fuente de sangre.
Esta especie necesita ver a su fuente de sangre. Y es atraído por el calor producido por las venas, el dióxido de carbono que emitimos con la respiración y el ácido láctico que liberamos con la transpiración. 3:24- el aparato bucal picador tiene sensores especiales para llegar directamente a la vena. 3:26- para llegar a picarnos nos necesita ver, puede ocurrir que nos pique con luz artificial de noche.
Esta característica los diferencia de otras especies como Culex pipiens que puede volar en oscuridad y detectarnos por el calor que emitimos, el ácido láctico de nuestra transpiración y el CO2 que emitimos por la respiración. 3:48- Excelente explicación de cómo es la infección y la transmisión.
Gustavo C. Rossi Centro de Estudios de Parásitos y Vectores, CCT La Plata-CONICET-UNLP. Nicolás Schweigmann Grupo de Estudio de Mosquitos,EGE – IEGEBA, FCEyN-UBA CONICET.
Los videos sobre mosquitos que se muestran en las redes sociales son una excelente herramienta para el aprendizaje, sin embargo suelen carecer de buenas explicaciones. Muchos de ellos se filman en laboratorio, en peceras con escenografías que se parecen naturales. En el caso de este video se usan distintas especies y el conjunto de cuadros sirven para explicar sobre como es el ciclo de vida generalizado y características del comportamiento de algunos depredadores. Como se trata de experimentos de filmaciones en laboratorio, los actores (bichitos) no se responsabilizan de las interpretaciones que hagamos los humanos. Es importante señalar que a los mosquitos de la especie Aedes aegypti no se encuentran donde habitan esos depredadores en la naturaleza. En este caso pretendemos aportar información sobre detalles anatómicos, características comportamentales y alguna que otra moraleja relacionada al ambiente que nos toca vivir. Iniciaremos con una explicación detallada, en base a lo que se ve en un video que seleccionamos en base a la increíble calidad de sus imágenes y que es accesible por internet. Se titula como: Ciclo de vida del mosquito (#766). Este video no es de nuestra producción, solo se aprovecha su existencia previa.
Se encuentra en: https://www.youtube.com/watch?v=Rt8QiX0UPqs
Por un buscador escribir: Youtube Ciclo de vida del mosquito (#766)
Inicio: vista de una hembra perteneciente al género Culex parada sobre el agua y poniendo huevos (la tensión superficial hace que no se moje y hunda). Los huevos son pegados unos a otros formando lo que se llama balsa o navecilla, característico de los mosquitos del género Culex 0:17- En el texto del video es inexacto: el micro organismo que ocasiona malaria o paludismo en humanos es transmitido por mosquitos de otro género (Anopheles). Una balsa de Culex puede contener algo más de 200 huevos, pero para una segunda puesta la hembra necesita alimentarse con sangre, digerirla y preparar los huevos, esto le lleva tres o cuatro días después de alimentada. La balsa es inestable y si hay movimientos bruscos del agua (olas, o algo que cae y produce oleaje) puede volcarse y pasar a ser inservible. 2:02- Se observa como los huevos se oscurecen porque la cáscara se va endureciendo. Este fenómeno sucede en todos los huevos, independientemente del género de mosquito de que se trate. 2:55- La eclosión de los huevos de Culex a unos 25°C tardan menos de 48 h (dice tres días, pero depende de la temperatura). 3:26- Se puede observar huevos sueltos de Aedinos sobre un papel de filtro (secante) o un paño, uno de ellos es el Aedes aegypti. Se muestra una larva de sifón corto (que funciona a modo de “snorquel” para tomar agua del aire de la atmósfera) y las antenas son más cortas que la longitud de la cabeza.
3:45- Parte de una balsa de huevos de Culex visto desde dentro del agua, por eso las larvas salen hacia arriba. 4:05- Se pueden ver las antenas de la larva tan largas como la longitud de la cabeza y el sifón bastante más largo que el visto anteriormente (retroceder a 3:28). 4:06 se ven bien las antenas y como la larva mueve los cepillos de las maxilas para mover el agua y alimentarse. 4:17- ninfa de libélula (alguacil, Odonato) y larva de Aedes. 4:18- en la larva que nada se ven bien las antenas más cortas que la cabeza. 4:22- cuando la libélula está comiendo se ve bien el sifón corto del mosquito. 4:25. la larva de mosquito nada como viboreando, es característico de las larvas de Aedes aegypti. 4:33- larvas de Aedes aegypti y la libélula. 4:35- se ve una larva de Aedes aegypti alimentándose de partículas o microorganismos adheridas a la cutícula (exoesqueleto) de la libélula. 4:50- Se puede observar como la larva de libélula utiliza el labio adaptado para apresar como “mano” para capturar la larva de mosquito y se la come.4:54- la larva de libélula atrapa una pupa de Aedes. 5:12- una larva de escarabajo (posible Dytiscidae) atrapa una pupa de Aedes y la mastica. 5:17- larva de Aedes (antenas cortas) filtrando microorganismos o partículas en el fondo. 5:26- se puede observar el sifón corto y la “silla de montar “incompleta (esa cosa oscura debajo del sifón) que no rodea completamente el segmento. 5:27- se sabe que es Culex porque en el sifón se ven varios grupos de pelos (cerdas) desde arriba hacia abajo, el exoesqueleto es más grueso y oscuro en el sifón, la silla de montar y la cabeza 5:56- se ven los “cuernos” como dice el texto, en realidad a esas formaciones se las conoce como “trompetas respiratorias”, las que utiliza la pupa para quedar en contacto con el aire atmosférico y respirar. 6:02- a la izquierda se ve una de las trompetas como con una oquedad, que no es más que el lugar por donde entra el aire, su nombre es “Pinna”, la cual difiere en distintos géneros de mosquitos, Tiene forma de embudo muy ancho con respecto a la longitud total 6:10- Se puede ver a la pupa saliendo de la exuvia (esa piel es el exoesqueleto viejo del estadio anterior) de la larva de cuarto estadio. 6:16- Se observa la muda de la larva, la pupa ya salió “nadando”. 6:24- La pupa dará lugar al adulto a partir de las 48 h en adelante, dependiendo de la temperatura y la especie. 6:31- obsérvese el movimiento de la pupa.6:39- Se puede ver una trompeta de un Culex, la pinna es apenas mayor que el diámetro de la trompeta que es casi tubular (recordar la anterior 6:02). 6:54- trompeta respiratoria con “pinna” alargada. 7:00- El adulto que se formó por metamorfosis en el interior y comienza a salir de la pupa. A este proceso se le llama “emergencia del adulto” y es por una ruptura del exoesqueleto en la parte superior de la pupa. El adulto sale sin tocar el agua 7:11- En el tórax del adulto se pueden observar las escamas blanquecinas y alargadas. 7:35 se observa cómo va saliendo el ala. 7:39: ya con la cabeza y el tórax afuera. 7:57- se ven saliendo las patas. 8:07- en este caso es la emergencia de un macho, se puede identificar por las antenas muy “peludas” aunque todavía no en posición final. 8:10- se puede observar la probóscide (pico de los mosquitos) y muy pegado a los costados los palpos con anillos blanquecinos. 8:12- patas anteriores libres, continúan las medias y las posteriores (8:15). 8:17- el mismo proceso de emerger del adulto visto desde el agua, en este caso una hembra (observar las antenas con pocos pelos –esto las diferencias de los machos). 8:30- La cabeza donde se ven los enormes ojos compuestos, y en el centro se insertan las antenas (poco peludas de hembra), y pegado a la probóscide los palpos cortos y con escamas claras en la punta. 8:34- aunque las patas tengan marcas blancas, el abdomen se nota que es redondeado en su extremo posterior, clásico de los Culex. Mientras la hembra se está endureciendo (secándose la cutícula del exoesqueleto (piel) aunque no esté mojada elimina por el exceso de agua de su organismo (8:37). 8:42- Este ejemplar es una hembra de Aedes aegypti, se puede ver en el tórax las líneas de escamas blancas que forman la clásica forma de lira, las escamas blancas que ocupan una buena porción de la pleura (la parte lateral del tórax), las marcas blancas en las patas y la punta de los palpos con escamas blancas (8:43). 8:49- un macho donde se ven todas las características que lo definen como Aedes aegypti. 8:55- Una pequeña araña depredadora de larvas y pupas de mosquitos. Recordar que observamos una larva de libélula (4:17, 4:22) y una de coleóptero (5:12) que también se alimentan de ellas. Estos tres ejemplos nos muestran cuan importantes son los otros artrópodos presentes en la naturaleza cuando se alimentan de otros bichos, entre los cuales también están los mosquitos. Las larvas de los Dytiscidae (conocidos como tigres del agua) son muy comunes en charcos profundos, zanjas o lagunas y se pueden encontrar muchos videos sobre su capacidad de depredar hasta renacuajos o pequeños peces (dependiendo de sus tamaños relativos (ej. poniendo en el buscador “Youtube Watertiger“. Estos depredadores artrópodos suelen encontrarse en ambientes silvestres y junto con otros (peces, aves, batracios adultos, etc.) contribuyen en que las poblaciones de mosquitos se mantengan controladas en la naturaleza. El ciclo de vida de los depredadores suele durar mucho tiempo, a veces meses o años para completarse (como en las formas inmaduras de las libélulas que viven en ambientes acuáticos permanentes) mientras que los mosquitos tienen ciclos de vida con tiempos de desarrollo muy corto. Por eso es que si se produce un desequilibrio que implica mortandad de los depredadores naturales (naturalmente o artificialmente por aplicación de insecticidas) los resultados pueden llegar a ser catastróficos. Los mosquitos suelen aprovechar todo el tiempo de ausencia de depredadores para reproducirse muchas veces, sus poblaciones crecen exponencialmente y se transforman en una plaga muy molesta o en los principales transmisores de enfermedades (generando epidemias). Este fenómeno es lo que explica porque los mosquitos se transforman en plagas insoportables en ambientes silvestres.
La ausencia de depredadores naturales en las viviendas explica porque pueden transformar a los mosquitos domiciliarios en vectores causantes de epidemias. Nos ponemos a disposición de quien lo necesite (educadores o personas que quieran replicarlo) para asesorarlos a distancia y para que puedan llevar esta u otras experiencias educativas que se enviarán en los próximos días.
Gustavo C. Rossi Centro de Estudios de Parásitos y Vectores. CCT La Plata-CONICET-UNLP. Nicolás Schweigmann Grupo de Estudio de Mosquitos, EGE – IEGEBA, FCEyN-UBA CONICET Leonardo Horacio Walantus Proyecto “Vigilancia Epidemiológica. Seguimiento de Criaderos de Mosquitos de Interés Sanitario. Centro de Investigaciones Entomológicas Parque Tecnológico Misiones. Elena Beatriz Oscherov Vicepresidenta de la APA, (Ex Profesora Titular de Biología de los Artrópodos y Biología de los Parásitos), FaCENA, UNNE Corrientes.
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