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El papel de V. culicis en el control de mosquitos

Investigaciones muestran que V. culicis podría ser clave para manejar las poblaciones de mosquitos.

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Los microsporidios son organismos súper pequeños que dependen de otros seres vivos, sobre todo insectos y peces, para sobrevivir. Pueden incluso infectar a los humanos. Hay muchos tipos de estos organismos que atacan a los insectos, especialmente a los mosquitos. Por ejemplo, se han descubierto alrededor de 150 especies en diferentes tipos de mosquitos. Estos parásitos tienen varios ciclos de vida, que pueden ser simples o complicados, y pueden involucrar uno o varios hospedadores. El ciclo a menudo comienza cuando las larvas de mosquito entran en contacto con los parásitos, lo que puede matar algunas larvas mientras permite que otras sobrevivan. Esta supervivencia lleva a menos capacidad para reproducirse, vidas más cortas y menos salud en los mosquitos adultos.

Un tipo de microsporidio muy estudiado es V. Culicis, que afecta a varias especies de mosquitos. La forma principal en que infecta a los mosquitos es cuando las larvas consumen esporas mientras comen. Después de unos diez días, los parásitos comienzan a producir nuevas esporas. Esto se ha relacionado con tasas de muerte más altas entre los mosquitos infectados. V. culicis no solo mata mosquitos, sino que también reduce la propagación de la malaria en estos insectos. Con el aumento de mosquitos que son resistentes a insecticidas químicos, el uso potencial de V. culicis es significativo porque podría ayudar a restaurar la efectividad de estos insecticidas contra mosquitos resistentes.

Un factor clave en el uso de V. culicis para combatir la malaria es que principalmente se dirige a los mosquitos más viejos, provocando su muerte, a diferencia de los más jóvenes. Por lo tanto, se cree que los mosquitos no desarrollarán resistencia a este parásito tan rápido como lo harían a los insecticidas químicos. Sin embargo, los efectos de V. culicis en otros tipos de mosquitos, como los de Aedes, que son responsables de propagar virus como el dengue, son complejos. Como V. culicis parece ser más dañino para Aedes, puede llevar a un desarrollo más rápido de resistencia en esos mosquitos.

A pesar de los conocimientos que tenemos sobre V. culicis, todavía hay muchas incógnitas sobre cómo afecta a diferentes mosquitos, especialmente en lo que respecta a factores que no son tasas de muerte. Para entender mejor cómo podría usarse V. culicis en el control de las poblaciones de mosquitos, los investigadores analizaron su impacto en las características vitales de los mosquitos Aedes Aegypti y Anopheles gambiae.

Configuración Experimental

Los investigadores utilizaron dos cepas específicas de mosquitos para su estudio: la cepa UGAL de Aedes aegypti y la cepa Kisumu de Anopheles gambiae. Los dos tipos se criaron en condiciones controladas de laboratorio. También se obtuvo V. culicis de una fuente específica. Las larvas de mosquito consumieron esporas del parásito al comer. Esto llevó al crecimiento del parásito dentro de los mosquitos, que luego podría propagar más esporas.

En el entorno natural, estas esporas pueden ser liberadas cuando las larvas o los adultos infectados mueren, o pueden ser transmitidas de una madre mosquito a sus huevos. Sin embargo, como el parásito no es muy mortal, la transmisión entre larvas no es común.

Para mantener a V. culicis como un parásito generalista, los investigadores alternaron la infección de ambos tipos de mosquitos. Luego examinaron cómo los parásitos influían en diferentes etapas de desarrollo de los mosquitos, enfocándose en cuántos morían, cuánto tardaban en convertirse en pupas, su longitud de alas y su sexo.

Cría y Mantenimiento de Mosquitos

El estudio involucró criar larvas recién nacidas de Aedes aegypti y Anopheles gambiae en platos especiales con cantidades específicas de agua y comida. Las larvas se examinaban diariamente, y una vez que crecían y se convertían en pupas, se movían a diferentes contenedores para asegurarse de que estuvieran cómodas. Los mosquitos adultos se mantenían en tazas, donde se les proporcionaba una solución azucarada para alimentarse.

Los investigadores infectaron a una parte de las larvas de mosquito con diferentes cantidades de esporas de V. culicis. Luego observaron las Tasas de Mortalidad de los mosquitos, cuánto tardaban en puparse, sus longitudes de alas y las proporciones de sexo de los mosquitos adultos.

Mediciones de Historia de Vida

Cada día, los investigadores registraron las tasas de muerte de larvas y pupas para entender los efectos de V. culicis. Notaron cuándo cada mosquito se convirtió en pupa, midieron sus longitudes de alas y determinaron su sexo.

Para estudiar la dinámica de la infección, mataron a varios mosquitos cada pocos días para medir cuántas esporas estaban presentes y su densidad en los mosquitos. Calcularon la densidad de esporas según el tamaño de los mosquitos, lo que proporcionó información sobre cómo progresaba la infección.

Tasas de Mortalidad

El estudio encontró que las larvas de Anopheles gambiae tenían una tasa de mortalidad mucho más alta en comparación con las larvas de Aedes aegypti. La presencia de V. culicis aumentó significativamente la tasa de mortalidad en ambos tipos de mosquitos, especialmente en la etapa de larva. Sin embargo, para las pupas, Anopheles gambiae tuvo una mayor tasa de mortalidad, mientras que V. culicis no impactó significativamente las tasas de muerte en pupas.

Tiempo para la Pupación y Longitud de Alas

Anopheles gambiae tardó más en puparse que Aedes aegypti, y las hembras de mosquito tardaron más en llegar a la pupación que los machos. Los mosquitos infectados de Aedes aegypti tendieron a pupad más tarde que los no infectados, mientras que Anopheles gambiae tuvo alas más largas en general, con hembras mostrando alas más largas que los machos.

Proporción de Sexo

El estudio observó que Aedes aegypti tenía una mayor proporción de hembras entre los adultos que Anopheles gambiae. Además, la proporción de hembras era mayor en mosquitos expuestos a V. culicis en comparación con los no expuestos. Además, la proporción de sexo cambiaba según el momento de la pupación, mostrando la influencia de la infección.

Presencia de Esporas y Densidad de Esporas

En Aedes aegypti, el número de individuos con esporas detectables aumentó durante los primeros diez días después de la emergencia y luego disminuyó a medida que los mosquitos envejecían. Esto sugiere que Aedes aegypti podría eliminar el parásito de manera más efectiva con el tiempo. En contraste, para Anopheles gambiae, casi todos los mosquitos tenían esporas para el octavo día, y esto se mantuvo constante, lo que indica que no eliminaron la infección.

Además, la densidad de esporas aumentó con la edad en ambas especies, pero los machos de Anopheles gambiae tenían un conteo de esporas más alto que las hembras.

Impactos Generales de V. culicis

El estudio destacó que V. culicis tuvo un impacto más significativo en Aedes aegypti que en Anopheles gambiae. Resultó en tasas más altas de mortalidad juvenil, especialmente en larvas, y afectó el tiempo de pupación y el tamaño general de los adultos. Curiosamente, se observó que los mosquitos infectados de Aedes aegypti eran más grandes que los no infectados, lo cual es contrario a lo que se espera normalmente.

Los hallazgos sugieren que la relación entre el hospedador y el parásito puede cambiar según varios factores. Los parásitos pueden alterar cómo se desarrollan los mosquitos para asegurar su propia supervivencia, mientras que los mosquitos también pueden adaptarse para minimizar los impactos negativos del parásito.

Conclusión

Los resultados de este estudio indican posibles vías para usar V. culicis en la lucha continua contra enfermedades transmitidas por mosquitos, especialmente la malaria. Aunque parece prometedor para controlar mosquitos Anopheles, su impacto en mosquitos Aedes genera preocupaciones sobre cuán efectivo podría ser para enfermedades como el dengue.

Tanto para la comprensión científica como para la aplicación práctica, se necesita más investigación para comprender completamente las interacciones entre V. culicis y diferentes especies de mosquitos. Este conocimiento podría ayudar a informar estrategias futuras para manejar mosquitos y las enfermedades que propagan.

Fuente original

Título: Host-specific effects of a generalist parasite of mosquitoes

Resumen: Microsporidians are obligate parasites of many animals, including mosquitoes. Some microsporidians have been proposed as potential agents for the biological control of mosquitoes and the diseases they transmit due to their detrimental impact on larval survival and adult lifespan. To get a more complete picture of their potential use as agents of biological control, we measured the impact of Vavraia culicis on several life-history traits of Aedes aegypti and Anopheles gambiae. We measured the infection dynamics and clearance rate for the two species, and we assessed sexual dimorphism in infection dynamics within each species. Our results show differences in infection dynamics, with Ae. aegypti life- history traits being more affected during its aquatic stage and exhibiting higher clearance of the infection as adults. In contrast, An. gambiae was unable to clear the infection. Additionally, we found evidence of sexual dimorphism in parasite infection in An. gambiae, with males having a higher average parasite load. These findings shed light and improve our knowledge of the infection dynamics of V. culicis, a microsporidian parasite previously recognized as a potential control agent of malaria.

Autores: Tiago G. Zeferino, J. C. Koella

Última actualización: 2024-07-12 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.579598

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.09.579598.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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