ANIMALES. La inquebrantable atracción de los mosquitos por los humanos

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Una hembra  de mosquito Aedes aegypti   se alimenta de un investigador de la Universidad Rockefeller. Crédito: © Alex Salvaje

Hace más de una década, Leslie Vosshall, entonces una investigadora relativamente nueva del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI), decidió cambiar el estudio de las moscas de la fruta inocuas por una criatura mucho más letal: el mosquito. 

19 agosto 2022.- Tal vez su amplio conocimiento de cómo la mosca de la fruta olfatea su comida podría aplicarse a los mosquitos, se preguntó, descubriendo nuevas formas de mitigar la extraña habilidad del insecto chupador de sangre para encontrar presas humanas. 

De hecho, su nuevo trabajo demostraría tener un gran impacto, pero no lo que ella había anticipado. Ha sido “una gran y sorprendente sorpresa”, dice ella. Como ella y el equipo que dirige en el Laboratorio de Neurogenética y Comportamiento de la Universidad Rockefeller ahora informan en un artículo publicado el 18 de agosto de 2022 en Cell , su investigación ha anulado el modelo convencional del circuito neuronal que los animales usan para detectar y para distinguir entre miles de olores distintos en sus sistemas olfativos. 

Además, el nuevo resultado inesperado muestra que es aún más difícil de lo que se pensaba confundir a los mosquitos mientras buscan implacablemente sangre humana. En la lucha por reducir el enorme número de enfermedades y muertes por enfermedades transmitidas por mosquitos, "este no es un buen artículo informativo", dice Vosshall, ahora también vicepresidente y director científico del HHMI.

Cuando el laboratorio del HHMI de Vosshall en Rockefeller centró su atención en el mosquito, una de las tareas iniciales que abordaron con éxito fue ensamblar el primer genoma completo del insecto. Los mosquitos se sienten atraídos tanto por el CO2 que exhalan las personas como por el olor corporal humano. Los insectos se sobreexcitan y se vuelven cazadores de humanos muy concentrados y muy feroces. Entonces, ¿cómo se suman y amplifican tanto las dos señales en el sistema olfativo?

Para tratar de averiguarlo, usaron la herramienta de edición de genes CRISPR para deslizar una proteína marcadora fluorescente en las neuronas que tenían receptores para CO2 y otro marcador en aquellas que podían detectar los químicos del olor corporal. 

Cada neurona olfativa tiene solo un tipo de receptor, que detecta un conjunto específico de sustancias químicas y luego se conecta a una sola estructura (llamada glomérulo) en el bulbo olfativo. Según esta lógica, habría tipos separados de neuronas que respondieran al olor a fresa, por ejemplo, otras para la mantequilla de maní, otras para la gasolina, y así sucesivamente. 

Al sondear los genes de los receptores con diferentes colores fluorescentes, descubrieron que las neuronas individuales estaban repletas de múltiples tipos de receptores, no solo uno. 

Los resultados fueron tan sorprendentes que el laboratorio de Vosshall ha pasado años demostrando minuciosamente que en realidad eran reales, utilizando varias líneas de evidencia adicionales. El enfoque confirmó que cada célula neuronal está produciendo muchos tipos de receptores. 

En retrospectiva, la complejidad añadida del sistema olfativo de los insectos tiene perfecto sentido evolutivo, especialmente para los mosquitos que deben encontrar humanos para sobrevivir. Tener múltiples tipos de receptores en cada neurona aumenta la capacidad de los insectos para detectar el CO2 exhalado y toda la mezcla heterogénea de olores corporales. Y cuando las personas tratan de rechazar a los insectos que pican bloqueando algunos receptores, los mosquitos aún pueden dirigirse fácilmente a la sangre usando sus otros receptores. 

“Es un truco realmente bueno”, explica Vosshall. “Los mosquitos tienen un Plan B tras Plan B tras Plan B. Para mí, el sistema es irrompible”. 

Obviamente, esas no son buenas noticias para el esfuerzo por reducir el número de víctimas de enfermedades transmitidas por mosquitos, como la malaria, la fiebre amarilla y el dengue, al tratar de bloquear los receptores. Pero tal vez una estrategia alternativa podría ser abrumar todo el sistema con olores alternativos. Al menos ahora, los científicos tienen una visión más realista de a lo que nos enfrentamos

Fuente: Leslie B. Vosshall, et al. Non-canonical odor coding in the mosquito. Cell, VOLUME 185, ISSUE 17, P3104-3123.E28, AUGUST 18, 2022. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.024