O Papel das Células Imunes dos Mosquitos na Transmissão de Vírus
Pesquisas mostram como as células imunológicas dos mosquitos ajudam na disseminação dos vírus da dengue e Zika.
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Índice
- Os Riscos da Propagação do Vírus
- Como os Vírus Infectam os Mosquitos
- Hemócitos: As Células Imunes dos Mosquitos
- O Papel dos Hemócitos na Propagação do Vírus
- Experimentos com Lipossomas de Clodronato
- Hemócitos e Seu Papel na Infecção Viral
- Adesão de Hemócitos a Tecidos
- Impacto dos Granulócitos na Propagação do Vírus
- Experimentos de Transferência de Vírus
- Função dos Hemócitos e Proteção contra Vírus
- Implicações para Pesquisas Futuras
- Conclusão
- Fonte original
Os mosquitos são mais do que um saco chato; eles são conhecidos por espalhar doenças sérias como Dengue e Zika. Essas doenças podem causar milhões de casos ao redor do mundo a cada ano. Duas espécies de mosquito, Aedes aegypti e Aedes albopictus, se espalharam de seus habitats quentes originais para áreas mais frias pelo mundo todo. Esse movimento tá ligado às mudanças climáticas e ao aumento das viagens globais. À medida que esses mosquitos invadem novas regiões, eles trazem consigo a capacidade de transmitir esses vírus perigosos.
Os Riscos da Propagação do Vírus
A dengue e o vírus Zika representam ameaças à saúde bem sérias. O número de casos de dengue aumentou drasticamente, chegando a cerca de 100 milhões de casos anualmente. O Zika ganhou destaque durante surtos nas Américas alguns anos atrás. Conforme esses vírus continuam a se espalhar, entender como eles se movem de um hospedeiro para outro-especialmente através da transmissão por mosquitos-é crucial para os esforços de saúde pública.
Como os Vírus Infectam os Mosquitos
Quando um mosquito pica um humano infectado, ele absorve sangue que contém o vírus. O vírus precisa passar por várias barreiras no corpo do mosquito para chegar às glândulas salivares, onde ele pode infeccionar outra pessoa durante a picada. Embora saibamos que o vírus precisa se replicar primeiro no intestino do mosquito, como ele escapa de lá e viaja para outras partes do mosquito ainda não tá muito claro.
Hemócitos: As Células Imunes dos Mosquitos
Os mosquitos têm células imunes, chamadas hemócitos, que funcionam como a primeira linha de defesa contra infecções. Essas células conseguem reconhecer invasores estranhos, enviar sinais para montar uma resposta imune e ajudar na cicatrização. Curiosamente, os hemócitos também podem ficar infectados pelos vírus. Isso levanta questões sobre se o vírus pode usar essas células imunes para se espalhar dentro do mosquito e para outros tecidos.
O Papel dos Hemócitos na Propagação do Vírus
Enquanto pesquisas mostram que os hemócitos podem ajudar a combater os vírus nos mosquitos, a compreensão de como eles também podem ajudar na propagação do vírus é bem limitada. Estudos anteriores se concentraram principalmente em observar essas células imunes em vez de manipulá-las para ver seus papéis específicos na Infecção.
Para investigar isso, pesquisadores começaram a usar um método chamado tratamento com lipossomas de clodronato, que pode remover seletivamente hemócitos fagocíticos em mosquitos. O objetivo era ver como essa remoção afeta a capacidade de vírus como dengue e Zika de se espalhar dentro do corpo do mosquito.
Experimentos com Lipossomas de Clodronato
Pesquisadores fizeram experimentos onde injetaram mosquitos com lipossomas de clodronato ou lipossomas de controle. Depois, os mosquitos foram infectados com o vírus da dengue ou do Zika através de uma refeição de sangue. Eles então verificaram os níveis do vírus no intestino do mosquito uma semana depois.
Os resultados mostraram que remover essas células imunes não mudou significativamente os níveis do vírus no intestino. Isso sugere que, embora os hemócitos impactem a saúde geral dos mosquitos, a presença deles pode não afetar diretamente o quanto de vírus se replica no intestino.
Hemócitos e Seu Papel na Infecção Viral
Experimentos subsequentes tiveram como objetivo esclarecer que tipo de hemócitos estavam infectados. Mosquitos infectados foram tratados com esferas fluorescentes, permitindo que os pesquisadores identificassem tipos específicos de hemócitos. Eles descobriram que a grande maioria das hemócitos infectadas pelo vírus eram granulócitos fagocíticos.
Essa descoberta foi significativa porque indicou que esses granulócitos podem desempenhar um papel crucial em como o vírus se espalha pelo corpo do mosquito.
Adesão de Hemócitos a Tecidos
Para entender melhor o impacto dos hemócitos na propagação do vírus, os pesquisadores observaram como essas células se fixam em outros tecidos importantes do mosquito, como as glândulas salivares e os ovários. Essas fixações são vitais porque os vírus precisam infectar esses tecidos para serem passados para humanos durante as picadas ou para futuras gerações de mosquitos.
Após observar mosquitos infectados, os cientistas descobriram que os hemócitos fagocíticos realmente estavam se ligando às glândulas salivares e aos ovários. Essa descoberta apoia a hipótese de que essas células imunes ajudam o vírus a se disseminar e potencialmente aumentam as chances de uma maior transmissão.
Impacto dos Granulócitos na Propagação do Vírus
Para confirmar o papel dos granulócitos na disseminação do vírus, os pesquisadores realizaram experimentos adicionais. Eles injetaram mosquitos com lipossomas de controle ou lipossomas de clodronato após os mosquitos já terem sido infectados com o vírus. Medindo os níveis do vírus em vários tecidos depois, eles descobriram que a remoção desses granulócitos atrasou a propagação dos vírus da dengue e do Zika para as pernas, ovários e glândulas salivares.
Esse atraso reforça ainda mais a ideia de que os granulócitos fagocíticos contribuem significativamente para a propagação dos vírus dentro do mosquito.
Experimentos de Transferência de Vírus
Com as descobertas mostrando que os granulócitos são essenciais para a disseminação do vírus, os pesquisadores queriam ver se esses hemócitos também poderiam transferir o vírus para mosquitos não infectados. Eles prepararam amostras de hematócito (o equivalente do sangue do mosquito) de mosquitos infectados e separaram em frações celulares e acelulares.
Os resultados demonstraram que a fração celular, que continha hemócitos, foi muito mais eficaz na transferência do vírus para mosquitos ingênuos em comparação com a fração acelular. Isso indica que hemócitos infectados pelo vírus realmente desempenham um grande papel na propagação da infecção.
Função dos Hemócitos e Proteção contra Vírus
Pesquisadores compararam os achados de seus experimentos a mecanismos conhecidos em vertebrados, onde as células imunes também ajudam os vírus a se espalhar. É fascinante ver como ambos os sistemas podem depender de estratégias semelhantes, com os hemócitos atuando como "veículos" para o vírus navegar do intestino para outros tecidos essenciais.
Enquanto esses hemócitos aumentam a transmissão do vírus, eles também servem como defensores contra infecções em mosquitos. Devido ao seu papel duplo, entender melhor essas células pode levar a novas abordagens para controlar doenças transmitidas por mosquitos.
Implicações para Pesquisas Futuras
As descobertas desses estudos sugerem que os granulócitos fagocíticos são cruciais no ciclo de vida dos vírus da dengue e do Zika nos mosquitos. Eles ajudam a adquirir e transferir o vírus, enquanto também mantêm algumas funções imunes. Essas percepções podem informar esforços para desenvolver estratégias que interrompam esse processo e, por fim, reduzam a propagação desses vírus.
Mais investigações são necessárias para esclarecer os mecanismos exatos envolvidos em como os vírus infectam os hemócitos e as etapas subsequentes que levam à propagação nos tecidos. Entender esses processos pode levar a melhores métodos para controlar as populações de mosquitos que transmitem essas doenças.
Conclusão
Em resumo, a pesquisa em andamento destaca a complexa interação entre células imunes e vírus em mosquitos. Ao esclarecer como tipos específicos de hemócitos facilitam a propagação de vírus, os cientistas podem trabalhar em soluções inovadoras para combater doenças transmitidas por mosquitos. Compreender essas relações não só ajuda no controle de surtos de doenças, mas também fornece uma melhor compreensão da biologia dos mosquitos e de suas respostas imunes.
Título: Mosquito immune cells enhance dengue and Zika virus dissemination in Aedes aegypti
Resumo: Mosquito-borne viruses cause more than 400 million annual infections and place over half of the worlds population at risk. Despite this importance, the mechanisms by which arboviruses infect the mosquito host and disseminate to tissues required for transmission are not well understood. Here, we provide evidence that mosquito immune cells, known as hemocytes, play an integral role in the dissemination of dengue virus (DENV) and Zika virus (ZIKV) in the mosquito Aedes aegypti. We establish that phagocytic hemocytes are a focal point for virus infection and demonstrate that these immune cell populations facilitate virus dissemination to the ovaries and salivary glands. Additional transfer experiments confirm that virus-infected hemocytes confer a virus infection to non-infected mosquitoes more efficiently than free virus in acellular hemolymph, revealing that hemocytes are an important tropism to enhance virus dissemination in the mosquito host. These data support a "trojan horse" model of virus dissemination where infected hemocytes transport virus through the hemolymph to deliver virus to mosquito tissues required for transmission and parallels vertebrate systems where immune cell populations promote virus dissemination to secondary sites of infection. In summary, this study significantly advances our understanding of virus infection dynamics in mosquitoes and highlights conserved roles of immune cells in virus dissemination across vertebrate and invertebrate systems.
Autores: Ryan C. Smith, D. R. Hall, R. M. Johnson, H. Kwon, Z. Ferdous, S. V. Laredo-Tiscareno, B. J. Blitvich, D. E. Brackney
Última atualização: 2024-04-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587950
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587950.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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