Un equipo multidisciplinar del Instituto Wellcome Sanger, de la Universidad de Umeå, en Suecia, y de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE UU ha descubierto nuevos tipos de células inmunitarias de mosquitos, incluido un tipo poco común, que podría estar involucrado en la limitación de la infección por malaria.
También ha identificado una serie de vías moleculares implicadas en el control del parásito de la malaria. Todo esto lo describen en Science, órgano oficial de la Asociación Americana para el Avance de las Ciencias (AAAS).
Estos hallazgos ofrecen oportunidades para descubrir nuevas formas de evitar que los mosquitos propaguen el parásito de la malaria a los humanos y rompan la cadena de transmisión de la enfermedad. El atlas también será un recurso valioso para los investigadores que intentan comprender y controlar otras enfermedades transmitidas por mosquitos, como el dengue o el zika.
La malaria es una enfermedad potencialmente mortal que afecta a más de 200 millones de personas en todo el mundo y ha causado más de 400.000 muertes solo en 2018, la mayoría niños menores de cinco años.
Está causada por los parásitos Plasmodium, que se transmiten a través de las picaduras de mosquitos hembras Anopheles. Romper la cadena de transmisión de mosquitos a personas es clave para reducir la carga de la malaria, aseguran los científicos. La malaria es una enfermedad prevenible y curable.
El sistema inmunológico de los mosquitos controla cómo el insecto puede tolerar o transmitir parásitos o virus, sin embargo, los científicos saben muy poco sobre los tipos de células exactos involucrados.
En este primer trabajo en profundidad de las células inmunes de los mosquitos, estudiaron dos tipos de vectores: Anopheles gambiae, que transmite la malaria, y Aedes aegypti, que transporta los virus que causan las infecciones del dengue, chikungunya y zika.
Primer atlas a gran escala del sistema inmunológico de los mosquitos
Utilizando técnicas de vanguardia, los investigadores analizaron individualmente más de 8.500 células inmunitarias para ver exactamente qué genes estaban activados en cada célula e identificar marcadores moleculares específicos para cada tipo de célula único.
Así descubrieron que, al menos, había el doble de tipos de células inmunes de lo que se había visto anteriormente. Utilizaron marcadores para encontrar y cuantificar estas células en circulación, o en el intestino y otras partes del mosquito. Luego pudieron seguir cómo los mosquitos Anopheles y sus células inmunes reaccionaban a la infección con el parásito Plasmodium.
El doctor Gianmarco Raddi, del Wellcome Sanger Institute y primer autor de este estudio, explica que han llevado a cabo la primera encuesta a gran escala del sistema inmunológico de los mosquitos y, utilizando tecnología de secuenciación de células individuales, “encontramos tipos de células inmunitarias y estados de células que nunca se habían visto antes. También observamos mosquitos infectados con el parásito Plasmodium y, por primera vez, pudimos estudiar su respuesta inmune en detalle molecular e identificar qué células y vías estaban involucradas”.
Un estudio anterior del equipo de los NIH que han participado en este trabajo había demostrado que el proceso denominado preparación inmunitaria podría limitar la capacidad de los mosquitos para transmitir la malaria, activando el sistema inmunológico de los mosquitos para combatir con éxito el parásito.
La preparación inmunitaria se define como la pre exposición de los mosquitos Anopheles gambiae a la infección por Plasmodium, en presencia de la microbiota intestinal, que mejora la capacidad del sistema inmunológico del mosquito para responder a infecciones posteriores.
Para los investigadores se trata de una respuesta duradera que significa que los mosquitos infectados previamente con Plasmodium pueden controlar mejor las infecciones posteriores.
Inmunidad de los mosquitos a la malaria
La respuesta de cebado inmunológico implica un aumento de células inmunitarias específicas: los granulocitos. Comprender el mecanismo podría permitir que la investigación en inmunoterapia intente romper la cadena de transmisión.
En este estudio, los investigadores descubrieron que uno de los tipos de células inmunes recién descubiertos tenía altos niveles de una molécula clave necesaria para el cebado inmunológico y podría estar involucrado en ese proceso.
Así, el doctor Oliver Billker, de la Universidad de Umeå, destaca que descubrieron “un nuevo tipo de célula raro pero importante que llamamos Megacyte, que parece activar más respuestas inmunes al parásito Plasmodium. Esta es la primera vez que un tipo específico de célula de mosquito se ha visto implicado en la regulación del control de la infección por malaria, y es un descubrimiento realmente emocionante. Ahora necesitamos realizar más estudios para validar esto y comprender mejor estas células y su función”.
Los investigadores demostraron que los granulocitos, tipos específicos de células inmunitarias, aumentaron en número en respuesta a la infección y revelaron que algunas de ellas podrían convertirse en otras células inmunitarias.
También descubrieron que las células inmunes en el intestino del mosquito y otros tejidos se reclutan activamente en la circulación para combatir infecciones después de permanecer inactivas en el cuerpo graso del mosquito.
Para la doctora Sarah Teichmann, del Wellcome Sanger Institute, “los mosquitos parecen tener un punto óptimo de inmunidad a parásitos como la malaria, con suficiente inmunidad a la infección que no mata al mosquito pero no lo suficiente para eliminar el parásito. Este atlas ofrece un recurso vital para futuras investigaciones, que podría revelar formas de modificar la respuesta inmune del mosquito para romper la cadena de transmisión de la enfermedad”, concluye.
Combatir a los mosquitos para contener la malaria
La malaria puede matar a cerca de 800.000 africanos al terminar este año, según previsiones de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Según el Informe mundial sobre el paludismo 2019 de la OMS, entre 2014 y 2018 el mundo no avanzó en la reducción del número total de nuevas infecciones, y en 2018 murieron casi tantas personas por paludismo como en el año anterior.
En 2018, casi la mitad de la población mundial corría el riesgo de padecer el paludismo. La mayoría de los casos y de las muertes se registran en el África subsahariana, pero también están en riesgo las regiones de la OMS de Asia Sudoriental, el Mediterráneo Oriental, el Pacífico Occidental y las Américas.
La OMS recomienda proteger a todas las personas expuestas a contraer la enfermedad mediante medidas eficaces de lucha antivectorial. Hay dos métodos de lucha contra los vectores que son eficaces en circunstancias muy diversas: los mosquiteros tratados con insecticidas y la fumigación de interiores con insecticidas de acción residual.
Desde 2012, este organismo de Naciones Unidas es partidaria de la quimioprofilaxis estacional del paludismo como estrategia adicional de prevención de la enfermedad en zonas del Sahel, subregión de África, mediante la administración de tandas terapéuticas mensuales de amodiaquina y sulfadoxina-pirimetamina a todos los menores de cinco años durante la estación de máxima transmisión.
