Deteccion de arbovirus en mosquitos analizando sus excrementos

Las enfermedades transmitidas por mosquitos son un grave problema global de salud pública. La detección temprana de los arbovirus que transmiten estos insectos es crucial para poder implementar estrategias eficientes de control vectorial. Existen métodos para detectar estos virus pero tienen un coste elevado y procesos largos y laboriosos. Un nuevo método, basado en el análisis de los excrementos de los mosquitos, acelera y facilita el proceso,  a la vez que reduce costes.

La vigilancia de la presencia de agentes patógenos que pueden ser transmitidos por los mosquitos es una herramienta de alerta temprana, crucial para la prevención y el control de brotes de enfermedades. Los métodos de vigilancia convencionales incluyen la detección de anticuerpos específicos en animales centinela (principalmente pollos y cerdos) y el aislamiento de los patógenos en los mosquitos.

Por ejemplo, en Australia, Reino Unido y EEUU se han utilizado pollos centinela para detectar anticuerpos del Virus del Nilo Occidental (WNV) y de la encefalitis del Valle del Murray (MVEV), mientras que cerdos centinela han sido utilizados en Australia, Japón y Tailandia para monitorizar el Virus de la encefalitis japonesa (JEV). Asimismo, la detección de ácidos nucleicos o antígenos de patógenos en mosquitos recolectados en el campo se emplea habitualmente para la vigilancia de la malaria, el dengue y la filariasis.

Estos métodos han sido y siguen siendo utilizados con éxito en todo el mundo. Sin embargo, son laboriosos, caros y su logística es muy exigente. 

Detección de patógenos en la saliva

Para reducir los problemas que presentan los métodos convencionales, en 2010 se desarrolló un sistema de vigilancia basado en la detección de patógenos en la saliva de mosquitos infectados. Este sistema utiliza trampas con un cebo de CO2 para atraer y recolectar mosquitos que están buscando un hospedador, y que en la trampa se alimentan en una tarjeta que captura y conserva los ácidos nucleicos, recubierta de miel. El ARN viral se detecta a partir de la saliva de los mosquitos infectados que se han alimentado de las tarjetas, mediante ensayos moleculares estándar

Este sistema de vigilancia basado en el azúcar tiene ventajas en comparación con los métodos convencionales, como puede ser una logística más sencilla, una mayor sensibilidad de detección de los virus y una mejor conservación de los mismos, o el hecho de que las tarjetas hacen que el virus no sea infeccioso por lo que no suponen un peligro para el personal que las manipula.

Sin embargo, la limitación del uso de la saliva del mosquito para la detección de patógenos es que los mosquitos expulsan cantidades extremadamente pequeñas de saliva mientras se alimentan. Por lo que la cantidad de virus expectorado puede estar en el límite de detección en los ensayos moleculares, pudiendo dar lugar a falsos negativos.

Los excrementos facilitan el proceso

Otro fluido corporal que es expulsado por los mosquitos, en volúmenes mayores que la saliva, son los excrementos, y experimentos recientes de laboratorio han demostrado que se puede detectar una variedad de patógenos transmitidos por los mosquito en sus excrementos, incluso mejor que en su saliva. Por ejemplo, pruebas realizadas en el 2016 mostraron que la tasa de detección de ARN del virus del dengue en mosquitos Aedes aegypti infectados fue mayor en las muestras de excrementos (89%) que en las muestras de saliva (33%).

Un estudio realizado en Australia modifica dos sistemas de captura de mosquitos con cebo de CO2, con el objetivo de recolectar excrementos de mosquitos y evaluar su eficacia para la monitorización de agentes patógenos en los estudios de campo: por un lado trampas de luz para uso nocturno y por el otro trampas pasivas para uso a largo plazo (1-2 semanas).

En estas capturas de campo, los autores detectaron los virus del Nilo Occidental, del Rio Ross y del Valle Murray, lo que sugiere que las trampas para mosquitos pueden modificarse fácilmente para recolectar sus excrementos y que este sistema tiene el potencial de mejorar la detección de patógenos.

La recolección de excrementos se realizó con éxito en los dos tipos de trampa modificadas, y los resultados mostraron que el ARN viral puede extraerse y que es posible detectar los arbovirus presentes en excrementos de mosquitos recolectados en el campo.

Según los autores, el uso de los excrementos de los mosquitos para la detección de patógenos podría integrarse en los programas de vigilancia existentes o utilizarse como un método independiente, ya que aporta varias ventajas sobre las estrategias utilizadas actualmente. Entre ellas, reducir costes y ser logísticamente menos exigente que el uso de animales centinela. Además, el virus se puede detectar antes en los excrementos que en la saliva de los mosquitos o mediante los anticuerpos de animales centinela.

Por ejemplo,  la cepa Kunjin del virus del Nilo Occidental y el Ross River virus pueden ser detectados en los excrementos del mosquito 2 dias después de haber ingerido sangre contaminada, y en el caso del virus del dengue y el parásito Plasmodium falciparum (causante de la malaria) 3 dias después. La detección mediante otros métodos, como la saliva, solo se puede realizar después del período de incubación extrínseca, que dependiendo del patógeno y la temperatura puede ser de hasta 15 días. En el caso de los animales centinela el proceso es aún más complejo ya que primero han de infectarse y el virus debe pasar por un período de incubación intrínseco antes de que el animal produzca anticuerpos que puedan detectarse en una prueba serológica.

Los autores del estudio concluyen que, aunque son necesarias más evaluaciones de campo, los excrementos de los mosquitos son un tipo de muestra válido para la detección de patógenos. Su uso es relativamente simple, potencialmente más rentable y permite detecciones más rápidas y sensibles de la circulación de patógenos que otros métodos.

Fuente: Development and Field Evaluation of a System to Collect Mosquito Excreta for the Detection of Arboviruses, Journal of Medical Entomology