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Fuente: https://theconversation.com/breakthrough-microbe-found-to-block-the-transmission-of-malaria-139140

La malaria ha sido una terrible enfermedad humana desde antes del periodo neolítico, y lo es hasta el día de hoy. Probablemente ha causado más muertes humanas que cualquier otro agente infeccioso. Por ello, erradicar la malaria estaría entre los logros más importantes de la humanidad.

La malaria es causada por parásitos del género Plasmodium, de los que existen cinco especies diferentes que infectan a los humanos. Estos parásitos ingresan a los mosquitos Anopheles hembras (los machos no pican a los humanos) cuando se alimentan de la sangre de un humano infectado. Luego, los Plasmodium deben cruzar el intestino de los mosquitos Anopheles y se establecen en sus glándulas salivales. Es ahí que pueden transmitirse a otro humano cuando el mosquito vuelva a alimentarse.

A nivel mundial, la carga de malaria ha disminuido aproximadamente en un 50 % en este siglo, pero, en los últimos años, los avances en la lucha contra esta enfermedad se han desacelerado y existe un grave riesgo de amenazas de carácter biológico. Por ejemplo, algunos mosquitos transmisores de malaria están desarrollando resistencia a insecticidas utilizados en redes mosquiteras.

Las herramientas que actualmente se utilizan para hacerle frente a la malaria se desarrollaron el siglo pasado, algunas incluso hace más de 40 años. Por ejemplo, la fumigación de interiores con insecticidas de efecto residual se ve afectada por la resistencia de los mosquitos, debe repetirse en intervalos regulares y es prohibitivamente costosa para muchos países africanos.

Se necesitan desesperadamente nuevas herramientas. No me refiero a una solución mágica, sino simplemente a puntos de entrada adicionales que nos permitan ejercer presión en el ciclo de transmisión de la malaria desde diferentes ángulos al mismo tiempo.

En los últimos cinco años, mi equipo y yo hemos estado estudiando microbios (microorganismos muy pequeños) que viven naturalmente en mosquitos Anopheles en Kenia.

Descubrimos que un microsporidio –un hongo parasitario muy pequeño– llamado Microsporidia MB puede bloquear la transmisión de la malaria –Plasmodium falciparum– al mosquito. Actualmente estamos investigando los mecanismos detrás del efecto protector y hemos notado que los sistemas inmunológicos de los mosquitos con Microsporidia MB están activados. Creo que existe un gran potencial para aprovechar el poder de los microbios que bloquean la transmisión de enfermedades por medio de insectos. Por ejemplo, la bacteria Wolbachia ha demostrado ser útil en la batalla contra el dengue, otra enfermedad transmitida por mosquitos. Las estrategias de control basadas en el uso de la bacteria Wolbachia tienen el potencial de ser eficaces porque la bacteria se propaga por sí sola. Se queda en una población de mosquitos siempre y cuando sea beneficiosa para el estado del mosquito y puede transferirse de madre a cría.

Nuestro objetivo final es encontrar una estrategia eficaz en función de su costo para aumentar los niveles de Microsporidia MB hasta el punto en el que los mosquitos Anopheles ya no sean capaces de transmitir la enfermedad a humanos.

Estamos investigando cuál sería la mejor forma de propagar el microbio en poblaciones de mosquitos. En esencia, queremos determinar todas las diferentes formas en las que puede transmitirse y luego encontrar la mejor manera de “ayudar” a que se convierta en una “pandemia” entre mosquitos.

El camino hacia este descubrimiento

Hace seis años, mi equipo empezó a hacerles análisis a mosquitos para encontrar simbiontes bacterianos conocidos por proteger de enfermedades a sus insectos hospederos. Esperábamos encontrar un simbionte que pudiera bloquear la transmisión de enfermedades humanas por mosquitos (como la malaria). Adicionalmente, decidimos investigar simbiontes llamados microsporidios. Están relacionados con los hongos, pero se especializan en vivir dentro de las células de sus hospederos. Muchos de ellos causan enfermedades, pero una cantidad significativa de ellos también tienen tendencias simbióticas y protegen a su hospedero.

Los mosquitos Anopheles albergan gran cantidad de microsporidios “conocidos” por estar asociados a mosquitos enfermos. Sentimos curiosidad por los Microsporidia MB porque no se habían encontrado antes en mosquitos, pero parecían ser el tipo más común en los lugares de muestreo de nuestro estudio. Respecto a uno de esos lugares de muestreo (Mwea), se sabía que tenía gran abundancia de mosquitos Anopheles, pero una carga de malaria relativamente baja.

Teníamos la hipótesis de que los Microsporidia MB se habían pasado por alto porque no causaban enfermedades manifiestas a los mosquitos. Cuando, a partir de experimentos previos, supimos que una cantidad significativa de mosquitos Anopheles capturados en el medio silvestre de estos lugares no podían infectarse con Plasmodium, nos preguntamos si esto podría deberse en parte a los Microsporidia MB.

Capturamos mosquitos en el campo y rápidamente los hicimos recorrer varios cientos de kilómetros hasta llegar a nuestros laboratorios. Aquí los estimulamos para que pusieran huevos para poder tener un grupo de estudio más grande y porque los Microsporidia MB pueden transmitirse de madre a cría.

Nos sorprendió percatarnos de que los mosquitos infectados con Microsporidia MB tenían cargas muy altas del simbionte, pero también parecían estar muy saludables. El siguiente paso fue determinar si este simbionte podría tener la capacidad de proteger a los mosquitos de la malaria. Empezamos a notar una tendencia clara: los mosquitos que tenían Microsporidia MB no se infectaron con Plasmodium.

Esperamos que futuros estudios nos permitan entender mejor exactamente cómo funciona esta protección.

Estudios adicionales

Estos microbios no se han estudiado bien antes debido a que puede ser difícil encontrarlos y tienden a dejar a su hospedero en condiciones de laboratorio. Al trabajar en el Centro Internacional de Fisiología y Ecología de los Insectos (ICIPE), mi equipo y yo estamos en buenas condiciones para superar algunos de estos retos. La razón es que para estudiar simbiontes de mosquitos Anopheles es necesario estudiar mosquitos vivos que hayan sido capturados en el medio silvestre. Para mantener intacta la relación microbiana, la crianza tuvo que hacerse en instalaciones de laboratorios en el campo o cerca del campo. Por lo general, adaptar mosquitos para una crianza masiva en condiciones estériles elimina importantes microbios antes de que pueda investigarse sobre ellos a detalle.

Nuestros siguientes pasos se enfocaron en determinar cómo propagar el microbio en poblaciones de mosquitos. Creo que podríamos ser capaces de producir en masa la fase de espora y liberarlo en el ambiente justo antes de las lluvias, cuando las poblaciones de mosquitos son menos numerosas. Adicionalmente, obtuvimos pruebas de que el microbio probablemente se transmita sexualmente y podríamos ser capaces de liberar a los mosquitos machos infectados (que no pican a los humanos) que infectarían a las hembras. Luego, las hembras infectarían a sus crías. Para que esta estrategia sea efectiva, no necesitaríamos que todos los mosquitos tengan Microsporidia MB, sino solo una cantidad suficiente que impida el ciclo de transmisión y genere que el número de casos disminuya de forma constante.

Aún hay mucho trabajo por hacer antes de que encontremos una estrategia viable para incrementar la cantidad de Microsporidia MB en el campo, pero el futuro es prometedor.