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The ecology and population dynamics of Wolbachia infections in Aedes aegypti and the development of new strategies for mosquito-borne disease control

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Propagar bacterias como agentes de control biológico en poblaciones de mosquitos

El mosquito Aedes aegypti, originario de África, se distribuye actualmente en regiones tropicales y subtropicales de todo el mundo y es el principal vector responsable de transmitir los virus del dengue y el Zika a los seres humanos. Esta amenaza puede ser combatida gracias a una nueva e interesante estrategia de control biológico basada en el uso de la bacteria Wolbachia, que impide que estos virus se desarrollen en el mosquito vector y, por tanto, puedan ser transmitidos a las personas.

Investigación fundamental
Salud

En la práctica, la eficacia de este método depende de la rápida propagación de Wolbachia en la población de mosquitos. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea WOLBACHIA_MOD era mejorar la comprensión de los factores ecológicos que afectan a la propagación de la cepa wMel de Wolbachia en las poblaciones de A. aegypti. Esta investigación interdisciplinar desarrolló un nuevo método de modelización matemática basada en datos experimentales para predecir la propagación de la cepa wMel de Wolbachia en condiciones reales de variabilidad ambiental. Los investigadores estudiaron tres poblaciones experimentales de mosquitos mantenidas en cajas de campo que recrean el hábitat natural de estos insectos para determinar la variabilidad a largo plazo en la supervivencia larvaria, la duración del desarrollo larvario y la fecundidad de hembras adultas de mosquitos infectados y no infectados. El equipo descubrió que la competencia entre larvas dependiente de la densidad en las poblaciones experimentales prolongaba la duración del desarrollo larvario, reduciéndose así la tasa de propagación de la cepa wMel de Wolbachia. El equipo de WOLBACHIA_MOD incluyó estos resultados en modelos matemáticos a fin de predecir la dinámica de las estrategias de liberación de la bacteria en el campo. En este sentido, se emplearon dos métodos de modelización: el primero ignoraba la estructura espacial y asumía que la población de mosquitos era homogénea, mientras que el segundo tenía en cuenta la estructura espacial de la población de mosquitos y su hábitat. Las predicciones con respecto a la tasa de propagación espacial de la cepa wMel de Wolbachia concordaban en gran medida con las observaciones de campo realizadas en el noreste de Australia. Los investigadores descubrieron que la liberación de mosquitos en hábitats de gran calidad conllevaba una mayor velocidad de propagación de la cepa wMel de Wolbachia, mientras que la liberación en bloques de viviendas era mucho menos eficaz a la hora de favorecer la propagación de la bacteria. El proyecto WOLBACHIA_MOD demostró cómo la variabilidad demográfica debida a procesos dependientes de la densidad en poblaciones de mosquitos puede afectar de manera significativa a la propagación del agente de control biológico tras su liberación en el campo. Los resultados ayudarán a desarrollar estrategias de liberación de la cepa wMel de Wolbachia destinadas al control biológico de enfermedades transmitidas por mosquitos. Los experimentos de campo realizados en Australia, Sudamérica y el sudeste asiático fueron coordinados con la ayuda del proyecto Eliminate Dengue, que desarrolló herramientas informáticas de acceso libre para predecir la liberación de Wolbachia en diferentes condiciones ambientales.

Palabras clave

Control biológico, mosquito, dengue, Wolbachia, WOLBACHIA_MOD

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