Desafíos crecientes de la resistencia de Aedes Aegypti
Comprender la resistencia a insecticidas en mosquitos y su impacto en la salud pública.
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Resistencia a insecticidas en Aedes Aegypti
- Entendiendo la Resistencia en Sitios Objetivo
- El Papel de las Enzimas Detoxificantes
- Diversidad Genética en Aedes Aegypti
- Tendencias Globales y Patrones Locales
- Investigación Colaborativa y Compartición de Datos
- Conclusión: La Necesidad de Enfoques Integrados
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Los mosquitos conocidos como Aedes Aegypti son portadores importantes de enfermedades como dengue, Zika, fiebre amarilla, virus del Nilo Occidental y Chikungunya. Estas enfermedades causan millones de infecciones en todo el mundo cada año. Desafortunadamente, hay pocas opciones de tratamiento y vacunas disponibles. En los últimos años, Aedes aegypti se ha expandido a nuevas áreas debido a cambios en el medio ambiente, variaciones climáticas y el aumento de viajes y comercio entre las personas. Esta expansión aumenta la probabilidad de más brotes de estos virus.
Resistencia a insecticidas en Aedes Aegypti
Un gran desafío para controlar las poblaciones de Aedes aegypti es el aumento de la resistencia a insecticidas. Se ha reportado resistencia a insecticidas comúnmente usados a nivel global. Esto significa que los tratamientos químicos destinados a matar los mosquitos son cada vez menos efectivos. Los investigadores han descubierto que esta resistencia proviene de varios factores, incluidos cambios en los genes del mosquito que les permiten sobrevivir a la exposición a insecticidas.
Los mosquitos desarrollan resistencia de varias maneras. Pueden alterar los sitios objetivo de los insecticidas en sus cuerpos, cambiar la forma en que metabolizan los químicos e incluso modificar su comportamiento para evitar la exposición. Mutaciones específicas en los genes están relacionadas con la resistencia contra diferentes clases de insecticidas, que incluyen carbamatos, organoclorados, organofosforados y piretroides. Por ejemplo, se han encontrado mutaciones en ciertos genes que afectan cómo responden los mosquitos a estos tratamientos y les ayudan a sobrevivir.
Entendiendo la Resistencia en Sitios Objetivo
La resistencia en sitios objetivo se refiere a cambios en los genes que los insecticidas atacan en los mosquitos. Estos cambios a menudo resultan en mutaciones que impiden que los insecticidas funcionen de manera efectiva. Por ejemplo, algunas mutaciones en el gen del canal de sodio activado por voltaje están relacionadas con la resistencia a los insecticidas piretroides. Estas mutaciones impiden que los insecticidas interrumpan el sistema nervioso del mosquito, que es cómo suelen funcionar estos químicos.
Otros genes, como el gen de la acetilcolinesterasa, también juegan un papel en la resistencia. Este gen es esencial para descomponer un neurotransmisor en el cuerpo del mosquito. Cuando los insecticidas se unen a la enzima producida por este gen, provoca una incapacidad para descomponer el neurotransmisor, causando la muerte del mosquito. Sin embargo, las mutaciones en este gen pueden llevar a resistencia al evitar que los insecticidas se unan de manera efectiva.
Otro gen, vinculado al receptor GABA, también está involucrado en la resistencia. Mutaciones aquí pueden hacer que el insecto sea menos sensible a los insecticidas, permitiéndoles sobrevivir incluso después de la exposición a estos químicos. La resistencia a menudo proviene de pequeños cambios en estos genes, que pueden acumularse con el tiempo a medida que los mosquitos son expuestos repetidamente a insecticidas.
El Papel de las Enzimas Detoxificantes
Aparte de los cambios en los sitios objetivo, los mosquitos también pueden desarrollar resistencia a través de enzimas detoxificantes. Estas enzimas ayudan a descomponer sustancias químicas dañinas en el cuerpo del mosquito, incluidos los insecticidas. El gen de la glutatión S-transferasa es una de esas enzimas que se ha asociado con la resistencia. Al aumentar su expresión o a través de mutaciones, los mosquitos pueden resistir mejor los efectos de los insecticidas.
La aparición de resistencia no solo es un problema para un tipo específico de insecticida, sino que afecta a varias clases. Esto resalta la necesidad de mejores estrategias de manejo para controlar efectivamente las poblaciones de mosquitos.
Diversidad Genética en Aedes Aegypti
Los investigadores han estado estudiando la composición genética de Aedes aegypti para entender mejor los patrones de resistencia. Al examinar datos genéticos de una gran cantidad de muestras recolectadas en todo el mundo, los científicos pueden identificar las diversas mutaciones presentes en diferentes poblaciones. Esta comprensión puede ayudar a explicar cómo se propaga y varía la resistencia en diferentes regiones.
En esencia, el estudio de variantes genéticas vinculadas a la resistencia puede señalar qué mutaciones son comunes y cómo se relacionan con la efectividad de los insecticidas en regiones específicas. Algunas mutaciones pueden ser más comunes en ciertas áreas debido a presiones de selección local por el uso de insecticidas. Este conocimiento puede informar estrategias de control más específicas.
Tendencias Globales y Patrones Locales
En algunas regiones, ciertos cambios genéticos se encuentran de manera consistente junto a informes de resistencia. Por ejemplo, mutaciones específicas se han relacionado con altos niveles de resistencia en poblaciones de Tailandia y las Américas. En contraste, los países en África pueden mostrar diferentes patrones de resistencia. La variabilidad en la frecuencia de las mutaciones puede indicar cómo las prácticas locales, los factores ambientales y el comportamiento de los mosquitos influyen en la resistencia.
Particularmente preocupante es la resistencia generalizada observada en regiones donde se depende mucho de los insecticidas para el control de mosquitos. Rastrear la prevalencia de estos cambios genéticos ayuda a los investigadores a predecir futuros brotes y a prepararse mejor para las medidas de control.
Investigación Colaborativa y Compartición de Datos
Los esfuerzos para entender mejor la resistencia de Aedes aegypti requieren colaboración entre países e instituciones de investigación. Compartir datos genéticos puede mejorar la comprensión de los mecanismos de resistencia y apoyar el desarrollo de nuevas estrategias de insecticidas. Esta colaboración podría llevar a sistemas de vigilancia más completos para monitorear las tendencias de resistencia en tiempo real.
La compartición de datos también ayuda a construir una imagen más completa de cómo evoluciona la resistencia, ya que los investigadores pueden identificar patrones en diferentes poblaciones. Al comparar información genética, pueden determinar qué mutaciones son más ventajosas para los mosquitos en varios entornos.
Conclusión: La Necesidad de Enfoques Integrados
El aumento de la resistencia a insecticidas en Aedes aegypti plantea desafíos significativos para el manejo de enfermedades transmitidas por mosquitos. Entender la genética detrás de la resistencia es crucial para desarrollar medidas de control más efectivas. Las estrategias futuras deben incorporar tanto los conocimientos genéticos como los datos fenotípicos para diseñar enfoques integrales que reduzcan el impacto de estos mosquitos en la salud pública.
Al aprovechar los recursos genéticos y los datos de todo el mundo, los funcionarios de salud e investigadores pueden crear pautas más informadas para gestionar las poblaciones de Aedes aegypti. En última instancia, un enfoque multifacético que combine conocimiento genético, prácticas locales y colaboración internacional será esencial para abordar la creciente amenaza de las enfermedades transmitidas por mosquitos.
La investigación continua sobre la genética de Aedes aegypti y sus mecanismos de resistencia será vital para asegurar que los métodos efectivos de control de mosquitos sigan disponibles. Con las herramientas y conocimientos adecuados, es posible mitigar los impactos de estos insectos en la salud global.
Título: Uncovering the genetic diversity in Aedes aegypti insecticide resistance genes through global comparative genomics
Resumen: Insecticides are essential to control the transmission of vector-borne diseases to humans and animals, but their efficacy is being threatened by the spread of resistance across multiple medically important mosquito species. An example of this is Aedes aegypti - a major vector of arboviruses, including Zika, dengue, yellow fever, West Nile, and Chikungunya, with widespread insecticide resistance reported in the Americas and Asia, while data from Africa is more limited. Here we investigate the global genetic diversity in four insecticide resistance associated genes: ace-1, GSTe2, rdl and vgsc. Apart from vgsc, the other genes have been less investigated in Ae. aegypti, and limited genetic diversity information is available. We explore a large whole-genome sequencing dataset of 729 Ae. aegypti across 15 countries including nine in Africa. Among the four genes, we identified 1,829 genetic variants including 474 non-synonymous substitutions, as well as putative copy number variations in GSTe2 and vgsc. Among these are many previously documented insecticide resistance mutations which were present at different frequencies and combinations depending on origin of samples. Global insecticide resistance phenotypic data demonstrated variable resistance in geographic areas with resistant genotypes. These warrant further investigation to assess their functional contribution to insecticide resistant phenotypes and their potential development into genetic panels for operational surveillance. Overall, our work provides the first global catalogue and geographic distribution of known and new amino-acid mutations and duplications that can be used to guide the identification of resistance drivers in Ae. aegypti and thereby support monitoring efforts and strategies for vector control.
Autores: Susana Campino, A. Spadar, E. Collins, L. A. Messenger, T. G. Clark
Última actualización: 2024-03-03 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582728
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582728.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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