Como a Wolbachia atua no controle da dengue
Método que bloqueia a transmissão do vírus no mosquito demonstrou viabilidade de aplicação em campo
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Amplamente presente em insetos, a Wolbachia pipientis é uma bactéria intracelular observada pela primeira vez há 70 anos, em mosquitos da espécie Culex pipiens. Sua descoberta ocorreu em 1926, mas poucas pesquisas foram realizadas sobre o tema até 1972. Desde 1990, mais de 1.500 estudos científicos sobre a Wolbachia foram publicados em periódicos científicos.
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Peter Ilicciev |
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Mosquitos com Wolbachia no insetário da Fiocruz |
Estudos recentes demonstraram que esta bactéria é amplamente presente entre os invertebrados e pode ocorrer naturalmente em mais de 70% de todos os insetos do mundo, incluindo borboletas e diversos mosquitos, como o Culex, o comum ‘pernilongo’. Apesar desta ampla gama de hospedeiros, a Wolbachia não é infecciosa e não é capaz de infectar vertebrados, incluindo os humanos.
Capacidade para bloquear a dengue
Cientistas do programa internacional ‘Eliminar a Dengue: Nosso Desafio’ liderados pelo professor Scott O’Neill, da Universidade de Monash (Melbourne, Austrália), demonstraram que a Wolbachia é capaz de bloquear a transmissão do vírus da dengue no Aedes aegypti, originando uma nova proposta, natural e autossustentável, para o controle da doença.
A seguir, fotos de microscopia mostram tecidos do Aedes aegypti em situações de presença e ausência da Wolbachia. No Aedes comum, ocorre a infecção com o vírus da dengue (pontos vermelhos, na imagem à esquerda). No Aedes com Wolbachia (cor verde, na imagem à direita), o vírus não consegue se estabelecer.
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Iñaki Iturbe-Ormaetxe (Universidade Monash, Austrália) |
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Dispersão autossustentável entre as gerações de mosquitos
A característica intracelular da Wolbachia (vive apenas dentro de células) impõe limitações significativas na sua capacidade de dispersão, uma vez que ela só pode ser transmitida verticalmente (de mãe para filho) por meio do ovo da fêmea de mosquito. Como resultado, o sucesso da Wolbachia está diretamente ligado à capacidade de reprodução do inseto.
Curiosamente, a Wolbachia confere uma vantagem reprodutiva devido à chamada ‘incompatibilidade citoplasmática’: fêmeas com Wolbachia sempre geram filhotes com Wolbachia no processo de reprodução, seja ao se acasalar com machos sem a bactéria ou machos com a bactéria. E, quando as fêmeas sem Wolbachia se acasalam com machos com a Wolbachia, os óvulos fertilizados morrem.
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Inicialmente, com poucos Aedes aegypti com Wolbachia na população de mosquitos, a vantagem reprodutiva será pequena. Mas, com as sucessivas gerações, o número de mosquitos machos e fêmeas com Wolbachia tende a aumentar até que a população inteira de mosquitos tenha esta característica.
Por isso, uma vez estabelecido o método em campo, em determinada localidade, os mosquitos continuam a transmitir a Wolbachia naturalmente para seus descendentes, dispensando a necessidade de intervenções adicionais.
Segurança do mosquito com Wolbachia
Como é uma bactéria intracelular, a Wolbachia tem várias limitações na sua habilidade de disseminação, já que pode ser transmitida apenas verticalmente, no processo de reprodução. A saliva de mosquitos com Wolbachia foi examinada pela equipe do Programa ‘Eliminar a Dengue’, na Austrália, e verificou-se que não contém a Wolbachia. Além disso, como é necessariamente intracelular, a Wolbachia não atravessa o estreito duto salivar do mosquito: a célula onde a Wolbachia fica localizada é da ordem de grandeza de 10 µm (micrômetros), enquanto o duto salivar tem apenas 1 µm de calibre. [O micrômetro é a milésima parte do milímetro.]
Muitos insetos, incluindo diversas espécies de mosquitos, naturalmente carregam cepas diferentes de Wolbachia. Esses mosquitos comumente picam pessoas sem efeitos negativos – como o pernilongo comum, por exemplo. Durante cinco anos, pesquisadores do programa ‘Eliminar a Dengue’, na Austrália, voluntariamente alimentaram uma colônia de mosquitos com Wolbachia, resultando em centenas de milhares de picadas de mosquitos nessa equipe sem que fossem detectadas reações.
Outra informação importante é que, por ser uma bactéria intracelular, a Wolbachia não pode sobreviver fora de uma célula viva do inseto. Isso significa que quando o mosquito morre, ela morre também.
Por fim, vale ressaltar que antes do início dos testes de campo na Austrália, com a soltura de mosquitos com Wolbachia, uma análise independente de risco concluiu sobre a segurança da introdução da Wolbachia na população local de mosquitos. A Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Comunidade das Nações (CSIRO, principal Agência de Ciência da Austrália) concluiu que este método apresenta riscos insignificantes tanto para o meio ambiente quanto para a segurança humana. Uma aprovação regulamentar para a soltura do Aedes com Wolbachia foi concedida pelo Governo Australiano por meio da Autoridade Australiana de Pesticidas e Medicamentos Veterinários (APVMA, na sigla em inglês).
Como a Wolbachia é introduzida nas células do Aedes
A Wolbachia foi inicialmente transferida da mosca-da-fruta para os ovos do Aedes aegypti por meio de um procedimento de microinjeção, realizado com uma agulha extremamente fina. Foram necessários anos e milhares de tentativas em laboratório para alcançar este resultado. Uma vez no interior da célula, a Wolbachia estabelece uma presença estável em vários tecidos do mosquito, como mostrado na figura a seguir de um Aedes aegypti adulto.
No Brasil, os ovos do mosquito com Wolbachia foram trazidos da Austrália com a autorização do IBAMA, que é a autoridade competente para essa questão. Usando os ovos de Wolbachia vindos da Austrália, está sendo gerada uma colônia brasileira de Aedes aegypti com Wolbachia, sob condições de laboratório na Fiocruz.
A dispersão natural do Aedes aegypti com Wolbachia em testes de campo na Austrália
Em janeiro de 2011, o programa ‘Eliminar a Dengue’ iniciou os estudos experimentais em campo do método de controle baseado na Wolbachia, mediante aprovação dos órgãos regulatórios competentes e também dos moradores, que foram previamente informados e consultados. Os testes foram conduzidos nas localidades de Yorkeys Knob e Gordonvale, em Cairns, na Austrália. O objetivo desse primeiro teste de campo experimental era determinar como os Aedes com Wolbachia poderiam se espalhar no ambiente dadas diferentes condições de liberação.
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Apenas cinco semanas depois da liberação, a presença de mosquitos com Wolbachia alcançou 100% em Yorkeys Knob e 90% em Gordonvale, como mostrado abaixo. Atualmente, o monitoramento registrou que o nível de mosquitos com Wolbachia se manteve acima de 90% em ambas as comunidades.
24/09/2012
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