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Lo studio di IU può spiegare come il batterio di Wolbachia impedisce alle zanzare di trasmettere le malattie micidiali

Un nuovo studio dall'Indiana University può spiegare come un batterio chiamato Wolbachia impedisce alle zanzare di trasmettere le malattie micidiali quali dengue, il virus del Nilo occidentale e Zika.

Pubblicato oggi negli agenti patogeni del giornale PLOS, lo studio è uno del primo per identificare un meccanismo biologico specifico che impedisce le zanzare infettate con questo batterio le malattie di trasmissione agli esseri umani. Potrebbe egualmente potenzialmente aperto un percorso verso i metodi alla trasmissione senza Wolbachia, un organismo di malattia del blocco di cui l'effetto a lungo termine sull'ambiente è sconosciuto.

“C'è un argomento reale che alcune parti del mondo sono influenzate così forte da queste malattie di che abbiamo bisogno per provare tutto che possiamo subito,„ ha detto Irene Garcia Newton, assistente universitario nell'istituto universitario di IU Bloomington delle arti e del dipartimento delle scienze di biologia, che piombo lo studio. “Ma egualmente avete ottenuto di ricordarti che stiamo scaricando gli insetti nel selvaggio che potrebbe potenzialmente spargersi molto rapidamente da ogni parte del pianeta, in modo da è importante da muoversi prudentemente.„

L'uso delle zanzare Wolbachia-infettate accorciare la diffusione delle malattie umane -- un metodo chiamato “didascalia dell'agente patogeno„ -- già è stato applicato in alcune parti del mondo. Ciò comprende la versione recente di queste zanzare in Florida per bloccare la diffusione di Zika.

La diffusione di altre malattie insetto-sopportate egualmente si pensa che aumenti significativamente in America settentrionale durante i parecchi decenni prossimi dovuto cambiamento ambientale, secondo il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie. Altri virus di cui la trasmissione è bloccata in zanzare Wolbachia-infettate includono il chikungunya, la febbre gialla ed il Nilo occidentale.

Per esplorare i meccanismi biologici dietro la didascalia dell'agente patogeno, Newton ed i colleghi hanno progettato un sistema-modello che consiste delle mosche di frutta Wolbachia-infettate e del virus di Sindbis, che è più facile -- e più sicuro -- per manipolare nel laboratorio che gli agenti infettante quali lo Zika o i virus del Nilo occidentali.

“Abbiamo molti strumenti genetici per il virus di Sindbis e mosche di frutta,„ ha detto Richard resistente, professore nel dipartimento di IU Bloomington di biologia, che è un co-author sullo studio. “Questo significa che possiamo contrassegnare le parti differenti del genoma del virus e della replica del cingolo del suo RNA dentro l'insetto ospite.„

Basato sopra un confronto dell'Wolbachia-infettato di contro le mosche di frutta non infette, gli scienziati hanno trovato che le mosche con il batterio hanno prodotto i livelli elevati significativamente di Mt2, un gene che codifica un tipo di enzima conosciuto come un methyltransferase.

Poi hanno utilizzato gli strumenti genetici per creare due tipi di mosche di frutta: uno che mancava di questo enzima ed un altro che producano insolitamente gli alti livelli.

Le mosche senza l'enzima hanno perso la loro capacità “di bloccare„ la trasmissione del virus di Sindbis dopo l'infezione con Wolbachia. Le mosche che hanno prodotto gli alti livelli dell'enzima erano resistenti al virus di Sindbis -- anche se non sono state infettate con Wolbachia.

“Il fatto che vola con i livelli elevati di espressione di questo enzima era protetto contro infezione virale malgrado l'assenza di Wolbachia è molto significativo,„ ha detto Tamanash Bhattacharya, uno studente di Ph.D. di IU che è primo autore sullo studio. “Questi risultati indicano che il methyltransferase Mt2 da solo è sufficiente per creare un effetto di protezione del virus.„

Inoltre, questo effetto protettivo probabilmente si applica alla trasmissione di altri virus più micidiali, non solo il virus di Sindbis. La mancanza di similarità genetiche fra i virus bloccati da Wolbachia suggerisce che il batterio blocchi i virus con gli effetti sul host.

Ci sono una serie di ragioni che scienziati sono interessati nel perseguire i metodi di agente-didascalia senza Wolbachia, Newton hanno aggiunto. La versione diffusa delle zanzare Wolbachia-infettate ha potuto potenzialmente avviare l'aumento dei virus resistenti ai batteri, per esempio.

C'è egualmente una mancanza di studi epidemiologici su grande scala per determinare scientifico se la agente-didascalia realmente impedisce gli scoppi.

“Ora, sappiamo soltanto che le zanzare infettate da Wolbachia non trasmettono le malattie -- ma realmente non sappiamo,„ Newton ha detto. “Se non capiamo i meccanismi biologici dietro la didascalia dell'agente patogeno, non possiamo realmente conoscere che cosa accadrà nel lungo termine quando rilasciamo queste zanzare.„