Bacterias funcionan como barreras contra infecciones virales y reducen la carga viral en moscas

Un estudio refuerza la hipótesis de que los insectos de la especie Drosophila melanogaster mantienen una relación de mutualismo con los microorganismos del género Wolbachia. Esto puede tener repercusiones en el combate contra las enfermedades transmitidas por mosquitos

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un estudio a cargo de investigadores de las universidades de São Paulo (USP), en Brasil, y de Cambridge, en el Reino Unido, demostró que las moscas de la especie Drosophila melanogaster –las más comunes en cualquier cocina– son infectadas por menos especies de virus y contienen una menor carga viral cuando están colonizadas por bacterias del género Wolbachia.

Este trabajo, apoyado por la FAPESP y por la Royal Society, salió publicado en la revista Communications Biology. 

Estos resultados fortalecen la hipótesis de que Drosophila y Wolbachia viven en una relación de mutualismo, que es cuando ambas partes se benefician, y no de parasitismo, tal como llegó a sospecharse anteriormente. Este hallazgo puede tener repercusiones en el combate contra enfermedades transmitidas por otros insectos.

“Wolbachia está presente en más de la mitad de los insectos terrestres. Durante mucho tiempo, se creyó que se trataba de un parásito reproductivo, pues existen algunos linajes que alteran la reproducción del hospedante, por lo cual aumenta su propia frecuencia en la población. Pero con los avances de la biología molecular de las últimas dos décadas se descubrió que en muchos casos no se concreta esta manipulación de la reproducción. La única manera de explicar por qué es tan común residiría entonces en que aporta algún beneficio”, comenta Rodrigo Cogni, docente del Instituto de Biociencias (IB) de la USP y primer autor del artículo.

El género Wolbachia ya fue señalado anteriormente pos su acción protectora contra virus. Sin embargo, los experimentos se realizaban con animales en condiciones de laboratorio. Se inoculaban las bacterias en moscas no colonizadas anteriormente y se comparaba la tasa de supervivencia después de infección viral con la de otras que no tenían estos microorganismos, por ejemplo.

Pero esta es la primera vez que se constata la presencia de Wolbachia y su acción antiviral en Drosophila melanogaster capturadas en campo, lo que demuestra, por ende, que la relación existe en poblaciones naturales. 

Estas bacterias se utilizan incluso en acciones de combate contra enfermedades virales transmitidas por mosquitos, tales como el dengue, el zika y el chikunguña. Estudios realizados en Australia y en países de Asia demostraron que las regiones en donde se soltaron Aedes aegypti contaminados en laboratorio con Wolbachia registraron menos casos de esas enfermedades que aquellas que carecen de este tipo de intervenciones. 

La premisa de estas acciones indica que, como las bacterias se transmiten de las hembras a los huevos, los mosquitos con Wolbachia termina predominando en la población y la replicación del virus queda bloqueada en los insectos, lo que impide la infección de humanos. 

El uso de wolbitos, tal como se los denomina a los mosquitos con estas bacterias, es una acción que lleva adelante el World Mosquito Program desde el año 2011. En Brasil se lo ejecuta actualmente en cinco municipios, y está a cargo de la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz), con el apoyo del Ministerio de Salud nacional. 

El estudio actual aporta a una mejor comprensión de la relación entre las bacterias y los insectos, y puede servir para perfeccionar acciones como estas.

Moscas protegidas

Los investigadores capturaron 1.014 moscas de la especie D. melanogaster en un huerto de Connecticut, Estados Unidos. Las bacterias estaban presentes en el 71 % de los ejemplares.

Mediante el empleo de técnicas de secuenciación genética de próxima generación, los investigadores obtuvieron el ARN total expresado en cada mosca. La gran mayoría (el 93 %) tenía al menos un virus. Se identificaron 30 de ellos, 17 conocidos por infectar a la D. melanogaster y 13 nuevos, relacionados con otros virus de insectos o incluso de hongos y tripanosomas. 

“Como los virus pueden estar presentes en la comida, en el ambiente y en patógenos de las moscas, no podemos asegurar que todos las infectan necesariamente. Sin embargo, toda vez que muchos tienen relación con otros virus de artrópodos, sugerimos que algunos las infectarían efectivamente”, afirma Cogni.

Las moscas que tenían Wolbachia tuvieron en promedio un 15 % menos virus que las que se encontraban libres de las bacterias. Asimismo, la carga viral –la cantidad de virus vivos existentes en el organismo– fue menor en aquellas que cargaban las bacterias.

“Estudios anteriores de otros grupos indican que Wolbachia sería mutualista; de no ser así, no estaría presente en una frecuencia tan alta. Y lo que estamos demostrando ahora es que ejerce una protección en las poblaciones naturales, lo que refuerza la hipótesis del mutualismo. Pero esto no quiere decir que no exista un costo para que las moscas alberguen a las bacterias”, informa el investigador.

En otros trabajos ya se había demostrado que, si bien la mayor densidad de Wolbachia aumenta la protección contra virus, por una parte, también eleva el gasto energético, por otra, lo que trae aparejada una menor producción de huevos, por ejemplo. Pero esto, por lo que este estudio indica, constituye una buena relación de costo y beneficio.

Puede leerse el artículo intitulado Wolbachia reduces virus infection in a natural population of Drosophila en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s42003-021-02838-z.