La composición bacteriana del intestino en Aedes aegypti (dipteros: Culicidae) que son naturalmente susceptibles o reservorio de virus del Dengue

Las relaciones simbióticas entre huésped y microbiomas son estudiadas comúnmente pero la relación tripartita entre los huésped, patógenos y vectores resulta de suma importancia para comprender la transmisión de patógenos y las enfermedades de los huéspedes. las relaciones simbióticas de los microorganismos con los huéspedes se manifiestan de dos posibles maneras: sistemas obligados o no obligados las diferencias entre estos dos derivan en condiciones donde los sistemas pueden ser más flexibles o no a los cambios ambientales, la competencia por recursos y la asociación inmunitaria.

Es reconocido que el microbioma de los mosquitos interviene en la susceptibilidad a patógenos. Un ejemplo de la importancia de esto es la resistencia en Aedes aegypti al virus del dengue (DENv). Aunque el mecanismo de esto se desconoce se cree que va acompañado de la capacidad de la promoción por parte de algunos microorganismos de generar péptidos antimicrobianos y la producción de especies reactivas de oxígeno. Muchos estudios han revisado la capacidad del microbioma para hacer frente a la infección de virus en mosquitos pero los autores revisaron lo contrario ¿Cuáles son las relaciones simbióticas que naturalmente hacen más susceptibles para que los mosquitos sean infectados y se convierten en reservorios de estos virus?

Dos cepas de mosquito Cali-MIB y Cali-S originarios de la ciudad de Cali en colombia que naturalmente eran reservorio de virus DENv-2 ~30% fueron analizados a través de su microbioma para determinar si había diferencias en la composición bacteriana que puedan explicar la susceptibilidad a DENv. Mosquitos F<30 expuestos fueron utilizados para este análisis siempre revisando desde series anteriores la susceptibilidad a DENv-2 y manteniéndolos en condiciones de laboratorio. Los adultos resultantes fueron alimentados con azúcar y se les hicieron lavados para eliminar la contaminación de microorganismos exteriores. Todos fueron diseccionados para obtener intestinos y agrupando en lotes de 5 intestinos. Las muestras analizadas corresponden a 8 lotes de mosquitos susceptibles (Cali-S) y 8 lotes de mosquitos reservorio (Cali-MIB). A todos los lotes se les extrajo el microbioma total y se amplico el gen 16S ribosomal (V4-V5) para obtener la información de microbioma y ser analizada por ASVs.

De las secuencias que obtuvieron removieron los ASVs con una abundancia menor a 0.01% y rarificadas a 1,333 secuencias por muestra. De esta forma obtuvieron 63 ASV de 6 fila y 27 géneros, solo 21 de los ASVs tuvo una abundancia mayor a 1% y las abundancias corresponden a 40.5% Proteobacteria (22% Alphaproteobacteria, 10% betaproteobacteria, 8.5% Gammaproteobacteria), 23% Flavobacteria, 21% Bacilli y 8.5% Actinobacteria. En promedio 5 ASVs dominan tanto a Cali-MIB y Cali-S (>5%), solo los ASVs de baja abundancia fueron particulares para alguno de los fenotipos. El análisis discriminante LEfSe no identificaron biomarcadores para alguno de los fenotipos.

Pese a que los análisis estadísticos no encontraron diferencias significativas entre los dos fenotipos los autores señalan diferencias biológicamente relevantes enmascaradas en la composición y diversidad. En Cali-S los fila de Firmicutes y Actinobacteria fueron mayores. Los Firmicutes son reconocidos por ser endosimbiontes de los mosquitos, uno de los más representativos en este fenotipo el orden de los Burkholderiales son asociados a la capacidad de procesar los insecticidas generando tolerancia a los insectos. En cuanto a las Actinobacterias se les conoce por la capacidad de procesar nutrientes y muy importantes en el procesamiento de los azúcares. En cuanto al fenotipo Cali-MIB la diferencia más notables están en las Flavobacterias, muy distribuidas como simbiontes del intestino de los insectos posiblemente por su alto rango de actividades metabólicas.

En cuanto a las bacterias que han sido asociadas con la competencia viral no detectaron ninguna. Solo algunas Enterobacteriaceae de algunas de las mismas familias. De esta falta de similitud y la ausencia de algunos grupos ellos indican que las características y factores dependientes en el fenotipo reservorio Cali-MIB son diferentes a los reportados. Entre la disparidad de resultados dentro de un mismo grupo de muestras los autores asocian posiblemente la rarefacción de los datos, y a la capacidad de generar mosquitos Cali-MIB con una población 100% reservoria de DENv-2 (solo en 50% de la línea era 100% reservoria). Otra situación que ellos mencionan es la diferencia del microbioma después de la ingesta de sangre que afecta la composición del microbioma pero que la infección de DENv-2 se da alrededor de 8 horas después de la ingesta de sangre infectada y que no sería tiempo suficiente para notar cambios en la composición microbiana que afecten la infección de DENv-2…

Heather Coatsworth, Paola A Caicedo, Thea Van Rossum, Clara B Ocampo, Carl Lowenberger, The Composition of Midgut Bacteria in Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) That Are Naturally Susceptible or Refractory to Dengue Viruses, Journal of Insect Science, Volume 18, Issue 6, November 2018, 12, https://doi.org/10.1093/jisesa/iey118