Melhorando a escalabilidade da Wolbachia

Parasites & Vectors volume 16, Número do artigo: 108 (2023) Citar este artigo

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A introgressão do endossimbionte bacteriano Wolbachia em populações de Aedes aegypti é uma abordagem de biocontrole que está sendo usada para reduzir a transmissão de arbovírus. Isso requer liberação em massa de mosquitos infectados por Wolbachia. Embora as liberações tenham sido realizadas usando uma variedade de técnicas, as liberações de ovos, usando cápsulas solúveis em água contendo ovos de mosquito e alimentos larvais, oferecem um método atraente devido ao seu potencial para reduzir os requisitos de recursos no local. No entanto, a otimização dessa abordagem é necessária para garantir que não haja impacto negativo na aptidão do mosquito e para promover a introgressão bem-sucedida de Wolbachia.

Nós determinamos o impacto do tempo de armazenamento e temperatura no tipo selvagem (WT) e infectado por Wolbachia (cepas wMel ou wAlbB) Ae. ovos aegypti. Os ovos foram armazenados dentro de cápsulas por 8 semanas a 18 °C ou 22 °C e a taxa de eclosão, taxa de emergência e densidade de Wolbachia foram determinadas. Em seguida, examinamos a qualidade dos ovos e a densidade de Wolbachia após expor os ovos a 4–40 °C para determinar como os ovos podem ser afetados se expostos a temperaturas extremas durante o transporte.

A encapsulação de ovos por 8 semanas não afetou negativamente a viabilidade dos ovos ou a emergência de adultos resultante e a densidade de Wolbachia em comparação com os controles. Quando os ovos foram expostos a temperaturas entre 4–36 °C por 48 h, sua viabilidade e a densidade resultante de Wolbachia adulta foram mantidas; no entanto, ambos foram significativamente reduzidos quando expostos a 40 °C.

Descrevemos os limites de tempo e temperatura para manter a viabilidade de Ae infectado por Wolbachia. aegypti quando encapsulados ou expostos a temperaturas extremas. Essas descobertas podem melhorar a eficiência das liberações em massa, fornecendo restrições de transporte e armazenamento para garantir que apenas material de alta qualidade seja utilizado durante as liberações em campo.

A dengue, causada pelo vírus da dengue (DENV), é endêmica em mais de 100 países, com aproximadamente metade da população mundial em risco de infecção [1,2,3]. O Aedes aegypti é o principal vetor do DENV, bem como do vírus Zika (ZIKV), vírus chikungunya (CHIKV) e vírus da febre amarela [4, 5]. A prevalência dessas doenças virais continua aumentando devido à expansão do habitat do vetor [6, 7] e ao fracasso das estratégias atuais de prevenção, como inseticidas [8].

Isso, consequentemente, levou ao desenvolvimento de várias novas estratégias de biocontrole na última década. Os métodos de supressão populacional envolvem a liberação de insetos machos esterilizados por exposição química, irradiação ou modificação genética [9,10,11,12]. Os machos estéreis então acasalam com as fêmeas selvagens para produzir descendentes inviáveis, reduzindo o tamanho da população. Outra maneira de evitar que as fêmeas produzam descendentes é liberando machos incompatíveis. Este método foi desenvolvido através da introdução da bactéria endossimbiótica Wolbachia em Ae. aegypti. Quando Ae. aegypti são transinfectados com Wolbachia, os espermatozóides masculinos são modificados reprodutivamente, de modo que, quando os machos acasalam com as fêmeas selvagens, seus descendentes morrem [13,14,15,16]. Todas as tecnologias atuais de supressão populacional envolvem a liberação contínua de machos que reduzem a população ao longo do tempo. Alternativamente, Wolbachia pode ser usado em uma abordagem de introgressão populacional. Quando Ae. aegypti carregam Wolbachia, o potencial de transmissão de vírus como DENV [14, 17, 18], ZIKV [19, 20], CHIKV [14, 19, 21] e vírus da febre amarela [21, 22] é reduzido. Esta abordagem envolve a liberação de machos e fêmeas de Ae infectados com Wolbachia. aegypti. Enquanto as fêmeas não infectadas por Wolbachia não produzem ovos viáveis ​​quando acasaladas com machos infectados por Wolbachia, as fêmeas infectadas por Wolbachia podem resgatar essa letalidade, proporcionando-lhes uma vantagem reprodutiva. A Wolbachia é herdada da mãe de forma que, com o tempo, a Wolbachia se espalha pela população, criando uma população de mosquitos refratária à transmissão viral. Todos esses métodos de controle biológico dependem da liberação em massa de mosquitos que são competitivos com as populações naturais. Portanto, ter as ferramentas para implementar métodos de biocontrole que ofereçam uma solução de longo prazo, em escala suficiente para lidar com a distribuição significativa de vírus transmitidos por mosquitos, é de alta prioridade [23,24,25,26,27].