La saliva de los mosquitos, clave para combatir virus como el del Nilo Occidental y la fiebre amarilla
Debido a que los mosquitos transmiten enfermedades a través de la saliva, resulta fundamental tomar muestras y estudiarlas a fondo para descubrir sus secretos científicos y usarlos para diseñar nuevas terapias.
Por Brendan M. Lynch
Una vista microscópica de la recolección de saliva de un mosquito hembra no infeccioso. Crédito: NBAF Communications
Podrías suponer que es difícil extraer saliva de un mosquito. Y estarías en lo cierto. Sin embargo, como los mosquitos transmiten enfermedades a través de la saliva, resulta fundamental tomar muestras y estudiarlas.
Pero Anita Saraf no recoge ella misma la saliva de los mosquitos, sino que se la entregan para que descubra sus secretos científicos.
Saraf es la directora del Laboratorio de Espectrometría de Masas y Proteómica Analítica de la Universidad de Kansas, en Estados Unidos, y utiliza la proteómica de escopeta o de análisis masivo para analizar muestras biológicas, una ciencia básica en la que se basan muchas terapias farmacológicas.
La proteómica de escopeta —Shotgun proteomics, en inglés— es una técnica utilizada en el campo de la proteómica para identificar y cuantificar proteínas en una muestra compleja. Se basa en la digestión enzimática de las proteínas en fragmentos más pequeños, que luego son analizados mediante espectrometría de masas.
Recoger saliva de mosquito es un reto
«Recolectar saliva de estos mosquitos es un desafío, debido al pequeño tamaño de la muestra, que es una limitación común en este tipo de experimentos —explica Saraf. Y añade—: Nuestros colaboradores con el Servicio de Investigación Agrícola del USDA colocan la boca de los mosquitos en un tubo, luego estimulan la salivación y recogen la saliva».
Ahora, con una nueva subvención de 250.000 dólares anuales durante dos años concedida por la National Bio and Agro-Defense Facility del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, Saraf analiza estas muestras de saliva de mosquitos no infecciosos en la lucha contra los arbovirus, término con el que se conoce a los virus propagados por artrópodos, como los mosquitos.
Entre ellos se encuentran el del Nilo Occidental, la fiebre amarilla, el dengue y la encefalitis japonesa, que pueden dañar o matar a personas, animales y plantas. El Departamento de Agricultura (USDA) está interesado en las aplicaciones veterinarias de los hallazgos, pero el trabajo de Saraf también podría servir de base para terapias para personas.
Cómo afecta el virus al mosquito
«El USDA quiere estudiar cómo afecta el virus al sistema inmunitario y los cambios a nivel molecular, en particular el proteoma de la saliva del mosquito —dice Saraf. Y continúa—: Cuando un virus infecta a un mosquito, altera las proteínas y otros componentes básicos del insecto, de forma similar a como la malaria afecta a su huésped humano a medida que avanza por las distintas fases».
El análisis proteómico de la saliva realizado por Saraf tiene éxito gracias al uso de métodos muy eficaces de procesamiento de muestras junto con el análisis shotgun. Este enfoque es eficaz con volúmenes o cantidades de muestra muy bajos como, por ejemplo, la saliva de mosquito, difícil de obtener.
Mosquito de la malaria.
«En nuestro centro de espectrometría de masas de la KU utilizamos la proteómica de escopeta, la cromatografía líquida a nanoescala acoplada a la espectrometría de masas en tándem, o nLC-MS, que solo requiere una cantidad mínima de proteína en el rango de los nanogramos, lo que la hace ideal para este tipo de muestras biológicas», explica Saraf. Y añade—: La sensibilidad de nuestra configuración es crucial, porque, sin ella, necesitaríamos cantidades de proteínas mucho mayores. Una vez que recibimos las muestras de saliva, nos encargamos de su procesamiento, preparación y digestión para someterlas al análisis por espectrometría de masas. Disponemos de los equipos más modernos y de una configuración especial que nos proporciona una gran sensibilidad, lo que nos sitúa a la vanguardia de esta investigación».
Los datos se analizan en el núcleo de espectrometría de masas de KU para formar una comprensión sólida de cómo las propiedades moleculares de la saliva de los mosquitos pueden cambiar en diferentes condiciones.
Larva del mosquito Anopheles gambiae. Crédito: Akbari Lab, UC San Diego
«Después de la recopilación de datos, el análisis requiere un extenso procesamiento posterior, incluida la interpretación y la comparación, para lo cual tengo más de veinticuatro años de experiencia —dice Saraf. Y contiñúa—: Así es como establecimos una colaboración con el USDA».
Según la investigadora, el enfoque de su laboratorio para analizar los proteomas es robusto y más sensible que otros métodos, lo que permite estudios mucho más detallados a lo largo del tiempo.
Los arbovirus se transmiten a través de la saliva cuando el mosquito pica
«Planeamos estudiar estos cambios en diferentes condiciones, incluidas las variaciones ambientales en el mosquito después de la infección con el virus —explica Saraf—. La atención se centra en la saliva de los mosquitos, lo cual es fundamental porque, al igual que con el parásito (Plasmodium) que causa la malaria, los arbovirus se transmiten a través de la saliva cuando el mosquito pica».
Saraf y su equipo también analizarán la saliva de un grupo de control de mosquitos no infectados por el virus, pero mantenidos en las mismas condiciones de alimentación y duración de la infección que el grupo de prueba. El objetivo final es identificar proteínas específicas de interés para futuros estudios de interacción huésped-vector-virus, que podrían convertirse en posibles dianas de terapias farmacológicas.
Hasta la fecha, el equipo de Saraf ha trabajado con mosquitos no infectados para establecer datos de referencia. Una vez aprobados y autorizados los protocolos de inactivación, el trabajo incluirá muestras de mosquitos infectados por arbovirus de nivel de bioseguridad 2 (BSL-2).
Imagen de un mosquito macho de la especie Anopheles coluzzii. Cortesía: Adam Blake
«Identificaremos diferencias y cambios a nivel del proteoma comparando las muestras de control y las infectadas en distintas fases —explica la investigadora. Y añade—: El objetivo es determinar los cambios proteínicos que se producen, ya que estos pueden servir potencialmente como candidatos para el desarrollo de vacunas. Primero tendremos que seleccionar las candidatas, por eso estamos utilizando controles en las mismas condiciones sin infección. Debemos cargar cuidadosamente cantidades iguales de proteína de ambos para garantizar comparaciones precisas; en esencia, podremos comparar manzanas con manzanas».
El producto del trabajo de Saraf es una lista de los cambios en las proteínas, tanto cualitativos como cuantitativos, para reforzar las pruebas de que disponen sus colegas investigadores y desarrolladores de fármacos.
«La última vez, nuestros colaboradores del USDA encontraron la lista muy interesante, y coincidía con lo que se ha publicado en la literatura —dice Saraf. Y concluye—: Seleccionar candidatos para estudios posteriores será el objetivo».▪️
CURIOSIDADES SOBRE LA SALIVA DE LOS MOSQUITOS
La saliva de los mosquitos es bastante interesante y juega un papel crucial en su proceso de alimentación. Su composición exacta de la saliva puede variar entre diferentes especies de mosquitos, lo que puede influir en la forma en que afectan a sus huéspedes y en la eficacia de su alimentación. Estas son algunas de las paticularidades de la saliva de estos insectos chupadores de sangre
Función anticoagulante. La saliva de los mosquitos contiene una variedad de enzimas y proteínas que actúan como anticoagulantes. Estas sustancias previenen la coagulación de la sangre en el lugar de la picadura, lo que permite que el mosquito se alimente de manera más eficiente.
Inmunomodulación. Además de anticoagulación, la saliva de los mosquitos tiene propiedades inmunomoduladoras que ayudan a minimizar la respuesta inflamatoria del huésped. Esto permite al mosquito extraer sangre sin que el sistema inmunológico del huésped lo detecte inmediatamente.
Proteínas salivales. Entre las proteínas encontradas en la saliva de los mosquitos se incluyen la apirasa (que impide la coagulación), la esterase y la serina proteasa. Estas proteínas ayudan a disolver los coágulos y facilitan la succión de sangre.
Anestésicos. La saliva de los mosquitos también contiene compuestos que tienen efectos anestésicos. Estos compuestos ayudan a reducir la sensación de dolor en el sitio de la picadura, lo que permite al mosquito alimentarse sin ser detectado inmediatamente por el huésped.
Información facilitada por la Universidad de Kansas -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
