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O estudo do IU pode explicar como a bactéria de Wolbachia impede que os mosquitos transmitam doenças mortais

Um estudo novo da universidade de Indiana pode explicar como uma bactéria chamada Wolbachia impede que os mosquitos transmitam doenças mortais tais como a febre de dengue, o vírus de Nilo ocidental e o Zika.

Publicado hoje nos micróbios patogénicos do jornal PLOS, o estudo é um do primeiro para identificar um mecanismo biológico específico que impeça os mosquitos contaminados com esta bactéria das doenças transmissoras aos seres humanos. Poderia igualmente potencial aberto um trajecto para métodos à transmissão sem Wolbachia, um organismo da doença do bloco cujo o efeito a longo prazo no ambiente fosse desconhecido.

“Há um argumento real que algumas partes do mundo estão afectadas tão fortemente por estas doenças que nós precisamos de tentar tudo que nós podemos imediatamente,” disse Irene García Newton, professor adjunto na faculdade do IU Bloomington das artes e do departamento das ciências de biologia, que conduziu o estudo. “Mas você igualmente conseguiu recordar que nós estamos liberando insectos no selvagem que poderia potencial espalhar por todo o lado no planeta muito rapidamente, assim que é importante mover-se cautelosamente.”

O uso de mosquitos Wolbachia-contaminados reduzir a propagação de doenças humanas -- um método chamado do “obstrução micróbio patogénico” -- tem sido executado já em algumas partes do mundo. Isto inclui a liberação recente destes mosquitos em Florida para obstruir a propagação de Zika.

A propagação de outras doenças insecto-carregadas é esperada igualmente aumentar significativamente em America do Norte durante as próximas várias décadas devido à mudança ambiental, de acordo com os centros para o controlo e prevenção de enfermidades. Outros vírus cuja a transmissão é obstruída em mosquitos Wolbachia-contaminados incluem o chikungunya, a febre amarela e o Nilo ocidental.

Para explorar os mecanismos biológicos atrás do micróbio patogénico que obstrui, Newton e os colegas projectaram um sistema modelo que consiste em moscas de fruto Wolbachia-contaminadas e no vírus de Sindbis, que é mais fácil -- e mais seguro -- para manipular no laboratório do que agentes infecciosos tais como os vírus de Zika ou de Nilo ocidental.

“We've obteve muitas ferramentas genéticas para o vírus de Sindbis e moscas de fruto,” disse Richard résistente, professor no departamento do IU Bloomington de biologia, que é um co-autor no estudo. “Isto significa que nós podemos etiquetar partes diferentes do genoma do vírus e da réplica da trilha de seu RNA dentro do insecto do anfitrião.”

Baseado em uma comparação do Wolbachia-contaminado contra moscas de fruto uninfected, os cientistas encontraram que as moscas com a bactéria produziram uns níveis significativamente mais altos de Mt2, um gene que codificasse um tipo de enzima conhecido como um methyltransferase.

Usaram então ferramentas genéticas para criar dois tipos de moscas de fruto: um que faltou esta enzima e outro que produziu raramente níveis elevados dela.

As moscas sem a enzima perderam sua capacidade “para obstruir” a transmissão do vírus de Sindbis após a infecção com Wolbachia. As moscas que produziram níveis elevados da enzima eram resistentes ao vírus de Sindbis -- mesmo se não foram contaminados com Wolbachia.

“O facto que voa com níveis altos da expressão desta enzima foi protegido contra o vírus que a infecção apesar da ausência de Wolbachia é muito significativa,” disse Tamanash Bhattacharya, um estudante do IU Ph.D. que fosse primeiro autor no estudo. “Estes resultados sugerem que o methyltransferase Mt2 apenas seja suficiente para criar um efeito de protecção do vírus.”

Além disso, este efeito protector aplica-se provavelmente à transmissão de outros vírus mais mortais, não somente o vírus de Sindbis. A falta de similaridades genéticas entre os vírus obstruídos por Wolbachia sugere que a bactéria obstrua vírus com os efeitos no anfitrião.

Há um número de razões que os cientistas estão interessados em levar a cabo métodos da micróbio-obstrução sem Wolbachia, Newton adicionou. A liberação difundida de mosquitos Wolbachia-contaminados podia potencial provocar a elevação dos vírus resistentes às bactérias, por exemplo.

Há igualmente uma falta dos estudos epidemiológicos em grande escala para determinar scientifically se micróbio-obstruir impede realmente manifestações.

“Agora, nós sabemos somente que os mosquitos contaminados por Wolbachia não transmitem doenças -- mas nós não sabemos realmente,” Newton disse. “Se nós não compreendemos os mecanismos biológicos atrás do micróbio patogénico que obstrui, nós não podemos realmente conhecer o que acontecerá a longo prazo quando nós liberamos estes mosquitos.”