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La influencia de la microbiota de los mosquitos en la transmisión de patógenos

The conversation | Autores de la Universidad de Granada:

En las últimas décadas, los cambios de origen antrópico en los ecosistemas han alterado la incidencia de las enfermedades infecciosas emergentes. Entre otras causas, el calentamiento global está favoreciendo la expansión y la redistribución de ciertos vectores de patógenos de relevancia en salud pública y animal.

Este es el caso de los mosquitos, eficaces transmisores de los parásitos que causan la malaria humana (como Plasmodium falciparum) y aviar (como Plasmodium relictum). También son los responsables de la transmisión del virus del Nilo Occidental, cuya incidencia se ha incrementado en los últimos años.

Así, los mosquitos juegan un papel esencial en los ecosistemas, pues determinan la epidemiología de multitud de enfermedades circulantes en la naturaleza.

La especie de mosquito determina su capacidad para transmitir patógenos

No obstante, no todos los mosquitos poseen la misma capacidad de transmitir patógenos que causan enfermedades. Por ejemplo, el mosquito común (Culex pipiens) es un eficaz transmisor del parásito de la malaria aviar, al contrario de lo que ocurre con otras especies como el mosquito de la marisma (Aedes caspius).

Pero incluso entre la misma especie de mosquito existe variabilidad. Siguiendo con el ejemplo anterior, no todas las hembras de mosquito común alimentadas con sangre de aves infectadas desarrollan estos parásitos en su interior. Por tanto, hay otros factores propios de los mosquitos y ambientales que influyen en su capacidad para transmitir los parásitos a un nuevo hospedador.

El papel de la microbiota de los mosquitos

Uno de los factores que influye en la capacidad de los mosquitos para transmitir patógenos es su microbiota intestinal. Recordemos que esta se refiere al conjunto de microorganismos que se encuentran en el tracto digestivo del mosquito. Esta microbiota podría influir en el desarrollo de los parásitos, pudiendo determinar sus dinámicas de transmisión.

Así, estudios recientes muestran que la microbiota de los mosquitos varía en función de la especie. Del mismo modo, parece que existe un vínculo entre el sexo y la diversidad de microbiota en determinadas especies. Este es el caso, por ejemplo, del mosquito tigre (Aedes albopictus), que presenta una marcada expansión en España y causa importantes molestias con sus picaduras.

Cabe recordar que las hembras y los machos adultos de mosquitos se alimentan de secreciones azucaradas de las plantas, pero que solo las hembras se alimentan de sangre. Estas diferencias en los patrones de alimentación entre sexos podrían derivar, al menos en parte, en las diferencias encontradas en su microbiota.

La microbiota y el estadio de desarrollo de los mosquitos

El medio en el que los mosquitos desarrollan las fases de su ciclo vital contribuye a explicar las variaciones en su microbiota. Evidencia de ello la encontramos en un estudio desarrollado en Italia con la especie invasora Aedes koreicus. Los investigadores observaron que en la microbiota de las larvas y pupas de mosquitos abundaban las bacterias de la familia Burkholderiaceae, mientras que en los mosquitos adultos dominaba el género Asaia.

No obstante, a pesar de estas diferencias, cerca del 40 % de las secuencias genéticas obtenidas en las diferentes fases de desarrollo de los mosquitos pertenecían a las mismas bacterias.

Estos resultados sugieren que, para una especie determinada, la microbiota de los mosquitos adultos está determinada en gran medida por la comunidad bacteriana del medio en que se desarrollaban como larvas, pudiéndose modificar en fases posteriores por su dieta.

Microbiota y origen de los mosquitos

Existen claras diferencias en la microbiota de los mosquitos en función del área de origen de estos insectos. Así, en un estudio desarrollado en Estados Unidos se observó que las diferencias en la composición de la microbiota en larvas de diferentes especies de mosquitos del mismo punto fueron menores que las encontradas entre larvas de la misma especie de diferentes puntos.

No obstante, cuando se analizan las especies en su fase adulta, no solo los diferentes sitios de captura determinan la comunidad de bacterias, sino también la especie de que se trate.

Por tanto, se puede concluir que la microbiota presente en los mosquitos en un momento dado es el resultado, al menos, de la interacción entre las condiciones del medio, la especie de que se trate y el estadio de desarrollo de los insectos.

Efectos en el desarrollo de patógenos

Teniendo en mente que los mosquitos son esenciales en la circulación de diferentes patógenos en el medio, es crucial identificar aquellos factores que determinan su transmisión.

Como hemos visto, uno de ellos es su microbiota: esta parece determinar factores de la fisiología de los vectores como la respuesta inmune. Por tanto, también influiría en los mecanismos de respuesta de estos insectos frente a los patógenos con los que interaccionan.

Por ejemplo, existen estudios experimentales modificando la microbiota de los mosquitos con antibióticos. También hay otros que usan poblaciones de mosquitos axénicos (libres de bacterias) con los que identificar el papel de la microbiota en el desarrollo de patógenos.

Un ejemplo es el estudio pionero con mosquitos del género Anopheles transmisores de los parásitos de la malaria humana. Este estudio demostró el efecto negativo de la microbiota sobre el desarrollo de Plasmodium asociado al tratamiento antibiótico.

Conclusiones similares se encontraron en un estudio desarrollado con parásitos de la malaria aviar y su principal vector, Cx. pipiens. Los mecanismos que podrían explicar estas circunstancias son múltiples. Se ha sugerido que, entre otras posibilidades, la microbiota de los mosquitos podría estimular su respuesta inmunitaria del vector. Así serían más eficientes en su respuesta frente a los patógenos con los que interaccionan.

Estudio de la microbiota en el desarrollo de patógenos

Esta área de estudio multidisciplinar entronca con la revitalizada perspectiva One Health (Una Salud, en castellano), que vincula estrechamente la salud humana con la animal y la ambiental.

Esto es especialmente relevante cuando se aborda el estudio de patógenos que circulan entre animales y que pueden afectar a las personas. Sin embargo, nuestro conocimiento acerca de los factores que determinan la variabilidad en la microbiota de los mosquitos es todavía muy limitado. Aún nos queda mucho camino por investigar.