I ricercatori del Johns Hopkins Malaria Research Institute della Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health hanno fatto un’importante scoperta sulla Aedes aegizi zanzare – che un giorno potrebbe portare a metodi migliori per ridurre la trasmissione dalle zanzare all’uomo di dengue, febbre gialla, Zika e altri virus dannosi e talvolta mortali.
E. aegizi le zanzare non soccombono a questi virus quando vengono infettate e continuano a muoversi e nutrirsi normalmente. Pertanto, le zanzare infette possono trasmettere il loro carico virale agli esseri umani. I ricercatori hanno scoperto che un E. aegizi La proteina Argonaute 2 ha un ruolo chiave, attraverso diversi meccanismi biologici, nel mantenere le zanzare sane e attive nonostante queste infezioni.
La scoperta rappresenta un progresso significativo nella comprensione della biologia delle zanzare. Suggerisce anche una strategia che mirerebbe alla chiusura E. aegizi le difese delle zanzare ogni volta che vengono infettate da determinati virus: uccidendo le zanzare e riducendo così la trasmissione di tali virus E. aegizi agli esseri umani. Invece di rendere le zanzare più resistenti ai virus, la scoperta apre una possibile strada per rendere le zanzare più sensibili e meno tolleranti all’infezione virale, che comprometterebbe la loro capacità di trasmettere malattie.
La ricerca è stata pubblicata online il 18 settembre a Comunicazioni sulla natura.
“I ricercatori si sono chiesti a lungo il perché E. aegizi le zanzare non si ammalano quando vengono infettate da questi virus: le nostre scoperte risolvono efficacemente questo mistero e suggeriscono una potenziale nuova strategia di controllo delle malattie basata sulle zanzare che merita ulteriori studi”, afferma l’autore senior dello studio George Dimopoulos, PhD, professore in presso il Johns Hopkins Malaria Research Institute e nel Dipartimento di microbiologia molecolare e immunologia della Bloomberg School.
L’autore principale dello studio è stato Shengzhang Dong, PhD, ricercatore senior associato presso il Dipartimento di microbiologia molecolare e immunologia della Bloomberg School.
E. aegizi le zanzare trasmettono virus “trasmessi da artropodi” o “arboriferi”, tra cui il virus dengue, il virus della febbre gialla, il virus Zika, il virus chikungunya e il virus Mayaro. Ogni anno questi agenti patogeni ammalano milioni di persone in tutto il mondo, uccidendone decine di migliaia. Non esistono terapie antivirali per nessuno di questi virus. Attualmente è disponibile un vaccino per il virus della febbre gialla. Un vaccino contro la dengue è approvato dalla Food and Drug Administration per gli individui tra i sei e i 16 anni che hanno avuto una precedente infezione da dengue. Metodi di controllo delle malattie per E. aegizienfatizzare l’uso degli insetticidi, che hanno avuto un successo limitato e hanno portato alla resistenza agli insetticidi.
E. aegizi le zanzare sono vettori efficaci di arborvirus perché possono sostenere infezioni significative da questi virus senza subire costi per la loro capacità complessiva di riprodursi – ciò che i biologi chiamano “fitness”. Se la forma fisica delle zanzare fosse compromessa, probabilmente avrebbero sviluppato forti difese contro questi agenti patogeni. Invece, in qualche modo si sono ritrovati con un equilibrio “vivi e lascia vivere” che consente loro di trasportare carichi virali almeno moderati senza apparenti effetti avversi.
Nel nuovo studio, Dimopoulos e Dong hanno esaminato il ruolo di Argonaute 2 (Ago2), una proteina che nelle zanzare funge da parte di un importante meccanismo antivirale noto come percorso del piccolo RNA interferente (siRNA), che funziona riconoscendo e distruggendo gli RNA virali. .
I ricercatori hanno scoperto che in E. aegizi Nelle zanzare prive del gene Ago2, il percorso del siRNA è compromesso, l’infezione da arborvirus diventa più grave e la capacità delle zanzare di trasmettere questi virus diminuisce drasticamente, poiché si ammalano, si nutrono di meno e spesso muoiono in pochi giorni.
Gli scienziati hanno dimostrato che questo aumento della mortalità è causato non solo dalla compromissione del percorso antivirale del siRNA, ma anche da difetti in altri due processi che dipendono da Ago2: la riparazione del DNA e un processo basilare di rimozione dei rifiuti chiamato autofagia. Le zanzare carenti di Ago2 esposte agli arborvirus presentavano iperinfezioni, estesi danni al DNA e accumulo di rifiuti molecolari nelle loro cellule morenti.
Oltre a illuminare un aspetto importante della E. aegizi biologia, i risultati indicano una possibile nuova strategia di controllo delle malattie arbovirali. Ciò significherebbe progettare le zanzare in modo che le infezioni da arbovirus inneschino la perdita dei loro meccanismi di tolleranza, magari attraverso l’inibizione di Ago2. Portatori di Arborvirus E. aegizi le zanzare morirebbero così rapidamente, mentre sarebbero portatrici di un numero molto maggiore di zanzare non-arborvirus E. aegizi dovrebbe essere inalterato.
“La biologia della suscettibilità delle zanzare e della tolleranza alle infezioni è un’interessante area di esplorazione anche per altri agenti patogeni”, afferma Dimopoulos. “Ad esempio, le zanzare che trasmettono i parassiti della malaria potrebbero forse anche essere progettate per ammalarsi e soccombere alle infezioni.”
Dimopoulos e il suo gruppo di ricerca stanno ora esplorando possibili modi di ingegneria E. aegizi per testare questa possibile nuova strategia di controllo della malattia.
“Aedes aegizi Argonaute 2 controlla l’infezione da arbovirus e la mortalità dell’ospite” è stato scritto in collaborazione da Shengzhang Dong e George Dimopoulos.
Il sostegno alla ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health (R01AI141532) e da Bloomberg Philanthropies.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
