Alieth Sánchez Flores, bióloga con formación de licenciatura en Zoología de la Universidad de Panamá, presenta esta investigación de la Maestría en Entomología de la Universidad de Panamá con aportes cruciales para la salud pública
Por: Violeta Villar Liste
Aedes albopictus llegó a Panamá en 2002, “y tuvo un gran éxito de expansión desde su introducción inicial, logrando colonizar más del 70% del territorio nacional en aproximadamente 10 años”
Del Aedes albopictus se habla menos en la comunidad, más familiarizada con el Aedes aegypti, por su capacidad de transmitir dengue.
Sin embargo, este tipo de Aedes, conocido como mosquito Tigre Asiático, “ha generado un impacto negativo en la salud pública mundial por ser una especie invasora y vector eficiente de virus causantes de enfermedades en seres humanos (entre ellos, dengue, Zika y chikungunya)”.
Aedes albopictus es también portador de una bacteria llamada Wolbachia, que se ha estudiado, e incluso empleado en varios países, por su capacidad de inhibir la replicación de patógenos virales en el mosquito Aedes aegypti.
Es decir, Aedes albopictus, es un peligro para la salud por transmitir enfermedades y, al mismo tiempo, tiene una bacteria que es capaz de reducir las poblaciones de mosquitos que causan dengue y otros males.
Un mosquito fascinante, con esta dualidad de ser malvado y héroe. Un caso de estudio que explica la importancia de la investigación de Alieth Sánchez Flores, quien acaba de presentar su tesis del Programa Centroamericano de Maestría en Entomología (PCMENT) de la Universidad de Panamá , bajo la asesoría del Dr. José R. Loaiza.
Se titula Conectividad poblacional del mosquito Aedes albopictus en la carretera Panamericana: la perspectiva de distribución de Wolbachia en Panamá.
Estos resultados podrían ayudar a maximizar la efectividad de la dispersión de la bacteria Wolbachia con fines de control de los mosquitos. Además, se advierte sobre la necesidad de regular el comercio de neumáticos usados, ya que pueden facilitar la propagación de mosquitos y los virus que transmiten.
La autora es bióloga con formación de licenciatura en Zoología de la Universidad de Panamá, en el Centro Regional Universitario de Veraguas, donde también obtuvo el título académico de profesorado en Educación Media Diversificada.
En 2019, fue seleccionada por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología, e Innovación de Panamá (Senacyt) para cursar estudios de maestría en el Programa Centroamericano de Maestría en Entomología (PCMENT) de la Universidad de Panamá con una beca de excelencia. Su campo de especialización incluye la Zoología y la Entomología Médica, datos aportados de su biografía profesional.
El origen de una investigación
¿De dónde procedió este interés de Alieth Sánchez Flores por estudiar los mosquitos?
Ocurre que durante su licenciatura, “hizo una investigación y determinó la co-ocurrencia de Aedes aegypti y Aedes albopictus en la provincia de Veraguas, donde durante los últimos cinco años se había registrado una elevada incidencia de casos de dengue”.
Esta experiencia, explica, despertó su curiosidad por entender más a fondo la ecología de estos mosquitos vectores.
Como estudiante de la Maestría en Entomología, decide enfocarse en el uso de la bacteria Wolbachia para examinar los patrones de conectividad poblacional del mosquito invasor Aedes albopictus. Es decir, saber cómo se mueve por el territorio nacional.
Como hemos dicho, este tipo de Aedes está infectado con la bacteria Wolbachia, que a su vez, es una bacteria con capacidad de actuar como un controlador biológico más no de hacer daño a su hospedero, en este caso, a Aedes albopictus.
“Este enfoque permite explorar, por ejemplo, cómo los patrones de conectividad inciden sobre la efectividad de estrategias de control biológico, utilizando la bacteria Wolbachia, aportando información relevante para el manejo integrado de vectores en Panamá”, argumenta.
La historia de Aedes albopictus
La investigadora documenta que Aedes albopictus llegó a Panamá en 2002, “y tuvo un gran éxito de expansión desde su introducción inicial, logrando colonizar más del 70% del territorio nacional en aproximadamente 10 años”.
En países como Estados Unidos, este mosquito ingresó por Houston, Texas, en el año 1985 “en neumáticos usados de automóviles importados del norte de Asia. Ae. albopictus también muestra la importancia del transporte local y las carreteras interestatales. En 1987, de los 92 condados infestados con esta especie, 64 estaban en una carretera interestatal, casi el doble del número que se esperaría si su propagación no estuviera relacionada con estos sistemas de carreteras”, destaca un artículo publicado en Science. Ver: https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/aedes-albopictus
En Valencia (España), “la presencia de Aedes albopictus, de alto impacto sanitario y social, se informó por primera vez en Valencia en 2015”, confirma la Revista Española de Salud Pública. Fuente: https://www.scielosp.org/article/resp/2023.v97/e202303017es/es/
Su impacto es global y una prueba de cómo los mosquitos, sin ser originarios de un país, pueden trasladarse de la manera más inesperada a distintos territorios y causar enfermedad.
De hecho se le define como “la especie vectora más invasiva a nivel mundial y un vector competente para diversos arbovirus. Su importancia para la salud pública está aumentando debido a su creciente presencia geográfica y su impacto en las poblaciones humanas”. Ver: https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/aedes-albopictus
Aedes y Wolbachia, una relación fascinante
La investigadora amplía que “Aedes albopictus es portador de la bacteria endo-simbionte llamada Wolbachia, la cual tiene la capacidad de inhibir la replicación de patógenos virales en el mosquito Aedes aegypti, el principal vector del dengue, pero solo cuando este es trans-infectado de manera forzada”.
Es decir, no inhibe su capacidad de infectar de manera natural. Que Wolbachia esté en el ambiente no activa de manera inmediata su posibilidad de limitar las poblaciones del Aedes aegypti.
Ocurre por procedimientos de laboratorios especializados, donde se crían mosquitos con la bacteria, con este fin de ser controladores naturales.
La investigadora explica que Aedes albopictus es también portador de otras cepas de Wolbachia adicionales que poseen una tasa de transferencia horizontal elevada, y no causan efectos negativos en la biología de su hospedero.
Sin embargo, argumenta, a pesar de la importancia que tiene la bacteria Wolbachia para el tema del control de mosquitos, hoy día se desconoce por completo, cómo la invasión de Aedes albopictus en Panamá influyó sobre la distribución de sus bacterias comensales.
Esta pregunta de investigación impulsa este estudio que amplía su conocimiento y ofrece estrategias para los tomadores de decisiones.
El estudio se articula con una línea central de investigación, liderada por el investigador principal, el doctor José R. Loaiza, quien es científico de planta del INDICASAT AIP, coordinador académico del PCMENT y mentor de Alieth Sánchez Flores para esta abordaje.
Objetivos de la investigación y alianzas
Conectividad poblacional del mosquito Aedes albopictus en la carretera Panamericana: la perspectiva de distribución de Wolbachia en Panamá, tuvo como objetivo principal “determinar la conectividad poblacional de Aedes albopictus por medio de la detección y caracterización de cepas de Wolbachia en individuos colectados en distintas regiones del país”.
Es decir, “que la distribución espacial de la bacteria Wolbachia desde la llegada de su hospedero a Panamá, el mosquito Aedes albopictus, podría ayudarnos a comprender que tan conectadas están las poblaciones de este mosquito en la actualidad”.
Para lograr este objetivo, la autora del estudio investigó “una posible relación entre la infección por Wolbachia en Aedes albopictus, y las características topográficas del paisaje, incluyendo las principales rutas de transporte terrestre del país”.
Esta investigación es parte de los esfuerzos de colaboración científica entre el Programa Centroamericano de Maestría en Entomología de la Universidad de Panamá, el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y el INDICASAT AIP.
Anunció que los resultados ya fueron sometidos a consideración en una revista internacional con factor de impacto.
Resultados y aportes
La investigadora comparte que en total se colectaron más de 600 individuos de Aedes albopictus (larvas y adultos) en talleres para la compra y venta de neumáticos usados y también en viviendas distribuidas a nivel nacional.
“La detección de Wolbachia en mosquitos fue llevada a cabo por medio de la técnica Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR, por sus siglas en idioma inglés), usando los marcadores moleculares (gen wsp y gen ARNr 16S) para amplificar regiones específicas del genoma de estas bacterias”.
Como resultado preliminar de este trabajo obtuvimos una tasa de infección de Wolbachia en Aedes albopictus de aproximadamente 30%.
Además, indicó, por medio de la técnica de secuenciación Sanger se detectó la presencia de tres cepas de Wolbachia, dos de las cuales estaban ampliamente distribuidas en el país (wAlbA/wAlbB) y una cuya distribución estaba restringidas a la región central y occidental de Panamá (wPip).
“Estos resultados indican que existe elevada conectividad poblacional en Aedes albopictus a nivel nacional, pero también sugieren la posible ocurrencia de al menos dos linajes del mosquito provenientes de distintas regiones del mundo”.
Otro resultado interesante fue el descubrimiento de una asociación inversa entre la probabilidad de infección con Wolbachia en Aedes albopictus y la distancia entre el punto de colecta del mosquito y las principales carreteras de Panamá.
Es decir, detalló, que existe un aumento en la tasa de infección por Wolbachia en mosquitos colectados en sitios cercanos a la principales carreteras del país.
Dos mosquitos parecidos pero distintos
–¿Qué diferencias existen entre los mosquitos Aedes albopictus y Aedes aegypti ?
-Aedes aegypti y Aedes albopictus presentan diferencias claras en su origen demográfico, hábitat, comportamiento, y morfología en estado de larva y adulto. Aedes aegypti es originario de África y está adaptado a climas tropicales y subtropicales, mientras que Aedes albopictus proviene del sudeste asiático y está adaptado a climas templados.
En cuanto a su ecología, detalla la magíster Alieth Sánchez Flores, Aedes aegypti se asocia principalmente a zonas urbanas, mientras que Aedes albopictus está más asociado con áreas rurales y periurbanas con mayor vegetación.
En cuanto al comportamiento de picada de la hembra, Aedes aegypti pica en la mañana y también al atardecer (en horas crepusculares), mientras que Aedes albopictus permanece activo picando animales o personas durante todo el día. Estas dos especies de mosquitos se distinguen morfológicamente en estado adulto por los diseños de escamas que poseen en la parte superior del tórax.
Aedes aegypti presenta un patrón de escamas blancas en forma del instrumento musical conocido como Lira, mientras que Aedes albopictus posee una sola línea de escamas blancas en posición central.
Aedes albopictus posee la capacidad de supervivencia en ambientes secos y cálidos, sin embargo, es superado por Aedes aegypti en esta característica.
Por ejemplo, los huevos de Aedes albopictus pueden sobrevivir hasta cuatro semanas en ausencia de agua, mientras que los de Aedes aegypti resisten a la desecación durante tres a cinco meses, esperando condiciones favorables de lluvia o humedad para eclosionar.
-¿ Qué tipo de enfermedades transmite Aedes albopictus y cuál ha sido su impacto a nivel mundial ?
-El mosquito Tigre Asiático, Aedes albopictus, ha generado un impacto negativo en la salud pública mundial por ser una especie invasora y vector eficiente de virus causantes de enfermedades en seres humanos (entre ellos, dengue, Zika y chikungunya).
Aedes albopictus ha expandido su rango de distribución original gracias al trasiego de neumáticos usados, y a su capacidad de resistir a la desecación (o ausencia de agua) en estado de huevo.
“Esto le ha permitido ser transportado pasivamente, a través de las principales vías de transporte aéreo, marítimo, y terrestre, logrando colonizar y establecerse en muchos países de regiones tropicales y templadas”.
Un patrón de múltiples eventos de introducción, describe la científica, parece haber facilitado la adaptación de Aedes albopictus a diferentes entornos climáticos, favoreciendo su supervivencia incluso en ambientes inhóspitos para otras especies de mosquitos.
Reitera queAedes albopictus “tiene mucha relevancia en salud pública a nivel mundial, ya que es un vector eficiente de enfermedades arbovirales en los seres humanos como el dengue, zika y chikungunya. Además, es un vector eficiente de por los menos 20 otros virus que son pocos conocidos por la comunidad científica, alguno de los cuales pueden infectar y causar enfermedad en animales y seres humanos”.
Wolbachia y su capacidad de control biológico
-¿Cómo la bacteria Wolbachia puede ayudar a controlar los mosquitos Aedes y las enfermedades que transmiten ?
-Wolbachia es un género de bacteria endosimbionte (intracelular) que se transmite de forma vertical, es decir que se hereda de la madre a sus descendientes.
La investigadora describe las dos estrategias principales para el control de las enfermedades transmitidas por mosquitos:
– Técnica de insectos incompatibles: Esta técnica se basa en la introducción de mosquitos machos trans-infectados con ciertas cepas de Wolbachia que inducen un fenómeno conocido como incompatibilidad citoplasmática. Esto resulta en la esterilización de los huevos cuando estos machos se aparean con hembras silvestres, y por ende, con la reducción de la población del vector en la siguiente generación.
– Sustitución de población: Esta técnica se basa en la liberación de machos y hembras trans-infectados con ciertas cepas de Wolbachia que inhiben la replicación de los virus en el cuerpo del mosquito. Estas cepas son transferidas de madres a su descendencia, con el propósito de que se propaguen y eventualmente reemplacen a la población silvestre del mosquito, reduciendo su capacidad para transmitir virus y con esto la incidencia de enfermedades en los seres humanos.
Aclara que Aedes albopictus es otro mosquito vector que también puede transmitir dengue y otros arbovirus que causan problemas de salud pública en Panamá, pero bajo ciertas condiciones suele ser menos eficiente para transmitirlos que Aedes aegypti.
Por lo tanto, señala, el control o eliminación de Aedes aegypti mediante el uso de la bacteria Wolbachia no garantiza que las epidemias de dengue disminuirán en el país de forma inmediata.
Es necesario, explicó, realizar estudios de competencia vectorial en ambos vectores para determinar cuál de los dos es mas eficiente para transmitir los arbovirus de importancia sanitaria que causan epidemias a nivel nacional, incluyendo dengue, Zika, chikungunya y otros.
Ciencia para la salud pública
-¿Cómo sus resultados pueden acompañar políticas de salud pública en el país?
-Los resultados de este trabajo plantean una línea base de conocimiento ecológico que puede ser implementado en estrategias de control de vectores como el Aedes aegypti.
Por ejemplo, afirmó, las estrategias de liberación de la bacteria Wolbachia con fines de control de los mosquitos podrían usar los hallazgos de mi tesis para maximizar la efectividad de dispersión de la bacteria y lograr un control óptimo tanto en centros rurales como también en centros urbanos del país.
Por otro lado, advirtió, es necesario también regular el trasiego de neumáticos usados en Panamá de manera que no se conviertan en oportunidades de dispersión para el mosquito y los virus que transmite.
El comercio de llantas usadas debe ser normado y regulado para que los mosquitos no sean transportados a nivel nacional y re-invadan áreas en donde ya habían sido controlados anteriormente, argumenta.
Resultados que comprueban el poder de la investigación científica de abordar problemas, y ofrecer soluciones, por el bien de la salud pública.
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