lSeguir una dieta basada en sangre requiere algunas adaptaciones específicas, como una forma de mantener el flujo de la fuente de alimento. Para evitar que su comida se convierta en un coágulo indigerible, los mosquitos desarrollaron una saliva muy útil. “La saliva de los mosquitos es como una farmacia. Es un cóctel de fármacos y proteínas que regulará varios procesos biológicos”, dijo Joel Vega-Rodríguezparasitólogo y entomólogo de vectores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas. Estas proteínas salivales incluyen diferentes factores que pueden alterar las respuestas inmunitarias normales del huésped, detener la agregación plaquetaria o degradar la fibrina, una proteína importante en los coágulos sanguíneos.
Sin embargo, cuando estos insectos muerden, pueden recoger algo más que sangre; También transmiten patógenos como el parásito. Plasmodium falciparumel agente causante de la malaria. Estudios anteriores demostraron que los mosquitos proteínas salivales también influye transmisión de parásitospero estos mecanismos siguen estando poco estudiados.1,2
Vega-Rodríguez y su equipo querían explorar cómo la saliva del mosquito amortiguaba la coagulación sanguínea dentro del insecto y el papel que esto desempeñaba en la transmisión del parásito.
En un estudio publicado en Comunicaciones de la naturalezaVega-Rodríguez y su equipo demostraron que una proteína que se sabe que degrada la fibrina en la piel también lo hace en el estómago de Anofeles gambiaeun mosquito que puede transmitir la malaria, donde también promueve la transmisión del parásito.3 Estos hallazgos podrían ofrecer nuevas estrategias de mitigación de enfermedades.
La coagulación de la sangre y la posterior degradación de ese coágulo está regulada por múltiples proteínas. Una de estas proteínas, el activador del plasminógeno de tipo tisular (tPA), activa una enzima que descompone la fibrina. Dado que los mosquitos también manipulan el proceso de coagulación de la sangre del huésped, el equipo exploró si su saliva activa el tPA. Después de recolectar saliva de mosquito del intestino medio, realizaron cromatografía de exclusión por tamaño y espectrometría de masas para aislar proteínas candidatas. Cuando el equipo evaluó la capacidad de las moléculas para activar el tPA, destacó una proteína: apirasauna enzima que convierte el trifosfato de adenosina (ATP) y el difosfato de adenosina (ADP) en monofosfato de adenosina (AMP).4
Desde ADP y AMPERIO Están implicados en la activación plaquetaria, la apirasa funciona como anticoagulante limitando la disponibilidad de estos productos.5,6 Sin embargo, la mayoría de los estudios exploraron su actividad en el huésped. piel para promover la alimentación sanguínea.7 “Ahora tenemos que repensar todas esas funciones en el contexto del intestino medio”, dijo Vega-Rodríguez.
Utilizando inmunohistoquímica (IHC), el equipo determinó que los estómagos de los mosquitos contenían más apirasa después de ingerir sangre en comparación con antes de alimentarse. Para estudiar el efecto de la proteína en la sangre ingerida, los investigadores alimentaron mosquitos en ratones antes y después de que los animales fueran tratados con una apirasa recombinante y luego estudiaron el contenido de sus intestinos. La apirasa adicional aumentó la cantidad de subproductos de fibrina en el estómago de los mosquitos y disminuyó la cantidad de fibrina total en comparación con las muestras tomadas antes del tratamiento con apirasa. Además, demostraron mediante IHC que la suplementación con apirasa antes de alimentar a los insectos disminuyó la agregación plaquetaria en los estómagos de los mosquitos en mayor medida que en los insectos con solo niveles de apirasa endógena en la harina de sangre.
Prevenir la coagulación de la sangre es importante para la nutrición de los mosquitos, pero mantener la sangre soluble puede ayudar Plasmodio la supervivencia de los parásitos también. Los gametos masculinos de la harina de sangre que maduró en el insecto deben atravesar el contenido del estómago para encontrar un gameto femenino, donde se fusionan y se desarrollan en células infecciosas llamadas esporozoítos.
Basado en los hallazgos previos de su equipo de que Plasmodio secuestra factores anticoagulantes del huéspedincluido el tPA, Vega-Rodríguez y su equipo exploraron la influencia de la apirasa del mosquito en la transmisión del parásito.8 En un experimento, dejaron que los mosquitos se alimentaran de ratones infectados con Plasmodium bergheique causa malaria en roedores, antes y después del tratamiento con apirasa recombinante. Descubrieron que el tratamiento con apirasa antes de alimentar al mosquito aumentaba el número de parásitos en desarrollo en el insecto. Sin embargo, cuando inmunizaron ratones contra la apirasa y luego los infectaron antes del festín de los mosquitos, observaron una reducción en la carga de parásitos en los mosquitos.
Para estudiar más a fondo los efectos de la apirasa en la transmisión de parásitos, el equipo estudió la migración de los parásitos hacia el nuevo huésped animal. Observaron que los parásitos introducidos en ratones a partir de mosquitos infectados migraban a los hígados de los animales con menor eficacia en ratones previamente inmunizados contra la apirasa. La capacidad de bloquear dos formas de transmisión de parásitos al atacar la apirasa fue una de las razones por las que los hallazgos entusiasmaron a Vega-Rodríguez por su potencial como vacuna candidata, pero también, dijo: “[Apyrase is] “No está relacionado con el parásito, es proteína de mosquito, por lo que reduce la presión para que el parásito desarrolle cualquier escape o cualquier intervención dirigida a la apirasa”.
Además, explicó que muchos otros vectores portadores de enfermedades ingieren su propia saliva. “Nuestros hallazgos no sólo se aplican a Anofeles y malaria; esto podría aplicarse a Aedes y los virus que transmite. Podría aplicarse al flebótomo y al parásito que transmite [that causes] leishmania, [and] las vinchucas y los parásitos tripanosomas. Y se podría seguir con todos los vectores que ingieren sangre, incluso las garrapatas”.
Mary Ann McDowellbiólogo de vectores y parasitólogo de la Universidad de Notre Dame que no participó en el estudio, pensó que apuntar a la apirasa en una vacuna era un enfoque novedoso en comparación con otros candidatos que los investigadores están considerando para controlar la transmisión de parásitos. El equipo de investigación de McDowell estudió previamente Proteínas salivales de la mosca de la arena por su potencial como candidatos vacunales para prevenir la leishmaniasis, causada por Leishmania mayor.9
A McDowell también le gustó el enfoque de estudiar la transmisión por vector natural en lugar de la infección artificial con agujas. “Necesitamos comprender realmente la biología completa de cómo se produce la infección, porque creo que realmente puede cambiar el resultado”, afirmó.
- Tito RG, Ribeiro JMC. El papel de la saliva vectorial en la transmisión de enfermedades transmitidas por artrópodos. Parasitol hoy. 1990;6(5):157-160.
- Schleicher TR, et al. Una proteína de la glándula salival del mosquito inhibe parcialmente Esporozoito de Plasmodium recorrido y transmisión celular. comuna nacional. 2018;9(1):2908.
- Pala ZR, et al. La apirasa salival de mosquitos regula la hemostasia de la ingesta de sangre y facilita la transmisión del parásito de la malaria. comuna nacional. 2024;15(1):8194.
- Champán DE, et al. La apirasa específica de las glándulas salivales del mosquito. Aedes aegypti Es miembro de la familia de las 5′-nucleotidasas.. Proc Natl Acad Sci EE.UU.. 1995;92(3):694-698.
- Gachet C, Cazenave JP. Activación plaquetaria inducida por ADP: una revisión. Nuevo Rev P. Hematol. 1991;33:347-358.
- Randriamboavonjy V, et al. La subunidad AMPK α2 participa en la señalización plaquetaria, la retracción del coágulo y la estabilidad del trombo.. Sangre. 2010;116(12):2134-2140.
- Fontaine A, et al. Implicación de las proteínas salivales de artrópodos hematófagos en las interacciones huésped-vector. Vectores de parásitos. 2011;4:187.
- Alves y Silva TL, et al. El sistema fibrinolítico permite la aparición de Plasmodio Infección en el mosquito vector y en el huésped mamífero.. Ciencia avanzada. 2021;7(6):eabe3362.
- Flanley C, et al. Phlebotomus papatasi El flebótomo predijo la diversidad de proteínas salivales y el potencial de respuesta inmune basándose en predicciones in silico en poblaciones de Egipto y Jordania.. PLoS Negl Trop Dis. 2020;14(7):e0007489.