wMel Wolbachia altera postagem feminina

Aug 26, 2023

Biologia das Comunicações, volume 6, número do artigo: 865 (2023) Citar este artigo

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O Aedes aegypti, globalmente invasivo, dissemina numerosos arbovírus que impactam a saúde humana. Um método promissor para controlar Ae. aegypti é a transinfecção com Wolbachia pipientis, que infecta naturalmente cerca de 40-52% dos insetos, mas não Ae. aegypti. Transinfecção de Ae. aegypti com a cepa wMel Wolbachia induz incompatibilidade citoplasmática (IC), permite que indivíduos infectados invadam populações nativas e inibe a transmissão de arbovírus clinicamente relevantes pelas mulheres. Os insetos fêmeas passam por mudanças fisiológicas e comportamentais pós-acasalamento - conhecidas como resposta pós-acasalamento da fêmea (PMR) - necessárias para a fertilidade ideal. Os PMRs são normalmente provocados por proteínas do fluido seminal masculino (SFPs) transferidas com os espermatozoides durante o acasalamento, mas podem ser modificados por outros fatores, incluindo a composição do microbioma. Wolbachia tem efeitos modestos sobre Ae. aegypti, mas sua influência em outros PMRs é desconhecida. Aqui, mostramos que a Wolbachia influencia a fecundidade feminina, a fertilidade e a incidência de re-acasalamento e prolonga significativamente a longevidade das fêmeas virgens. Utilizando métodos proteômicos para examinar o proteoma seminal de machos infectados, descobrimos que a Wolbachia afeta moderadamente a composição do SFP. No entanto, identificamos 125 proteínas de Wolbachia transferidas paternalmente, mas as proteínas do fator CI (Cifs) não estavam entre elas. Nossos achados indicam que a infecção por Wolbachia de Ae. aegypti altera os PMRs femininos, potencialmente influenciando os programas de controle que utilizam indivíduos infectados por Wolbachia.

Os mosquitos Aedes aegypti são uma espécie globalmente invasora que colonizou com sucesso grandes porções dos trópicos e subtrópicos1,2. O Aedes aegypti tem propensão a colonizar ambientes urbanos3,4, e as fêmeas desta espécie têm preferência por hospedeiros humanos5,6, fatores que têm facilitado a transmissão de vírus disseminados por esta espécie, que incluem a dengue7, Zika8, chikungunya9 e febre amarela vírus10. O território habitável de Ae. Prevê-se que aegypti se expanda com o aumento das temperaturas globais2,11 e o aumento da urbanização6,12, tornando o controlo desta espécie essencial para mitigar o seu impacto na saúde humana.

Esforços para controlar Ae. aegypti historicamente dependeu do uso de inseticidas. No entanto, o aumento da resistência aos inseticidas de Ae. aegypti reduziram a eficácia do controle químico13, necessitando do desenvolvimento de novos métodos de controle. Um método promissor é a transinfecção de Ae. aegypti com a bactéria intracelular obrigatória Wolbachia pipientis, um simbionte que infecta naturalmente 40-52% das espécies de insetos14,15, mas não Ae. aegypti. Wolbachia é herdada pela mãe e induz incompatibilidade citoplasmática (IC) em Ae transinfectados. aegypti16,17, um fenômeno em que fêmeas não infectadas que acasalam com machos infectados não produzem progênie viável, enquanto fêmeas infectadas produzem progênie viável infectada por Wolbachia, independentemente do status de infecção de seus parceiros. A indução de IC permite que Ae infectados. aegypti se espalhem rapidamente em populações não infectadas16,17,18, onde permanecem estáveis ​​a longo prazo19. A infecção por Wolbachia também suprime a transmissão de arbovírus por Ae. aegypti, incluindo DENV, ZIKV e CHIKV17,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29.

Dado que Ae infectados por Wolbachia. aegypti são capazes de se disseminar rapidamente nas populações de mosquitos, as populações infectadas com Wolbachia – comprometidas pela sua capacidade de transmitir doenças – podem efetivamente substituir as populações nativas após a libertação de machos e fêmeas infectados no ambiente30. Alternativamente, a liberação contínua de machos infectados por Wolbachia pode reduzir as populações nativas de mosquitos através do estabelecimento de IC31,32. Programas de substituição populacional utilizando Ae. aegypti infectados com a cepa wMel Wolbachia isolada de Drosophila melanogaster foram iniciados em diversas áreas onde ocorre a transmissão de DENV33,34,35,36, inclusive em Medellín, Colômbia37. O estabelecimento bem sucedido de populações infectadas depende de um efeito mínimo da Wolbachia nos parâmetros reprodutivos de Ae. aegypti adultos. Foi relatado que wMel Wolbachia não tem efeitos38 ou tem efeitos modestos sobre Ae. fertilidade aegypti39, mas como a Wolbachia pode alterar outros processos reprodutivos em Ae. aegypti não foi explorado.