A bactéria que combate dengue, Zika e chikungunya

Quando está presente no Aedes aegypti, a Wolbachia reduz a capacidade do mosquito de transmitir essas doenças. No Estado do Rio, insetos com a bactéria já estão sendo liberados com ameta de derrubar os índices de infecções.

 

Imagine uma bactéria que pode auxiliar no combate a dengue, Zika e chikungunya? Ela existe, chama-se Wolbachia, e, quando presente no Aedes aegypti, é capaz de reduzir a transmissão dessas doenças. Pesquisas realizadas na Austrália revelam que a ação deste microrganismo pode auxiliar no combate às arboviroses mais temidas do verão brasileiro. Experimentos com o apoio da Wolbachia já estão em andamento no Rio de Janeiro e em Niterói.

 

Que bactéria é essa?

A Wolbachia foi inicialmente identificada no mosquito Culex pipiens, em 1924, pelos pesquisadores Marshall Herting e Samuel Wolbach – daí o nome Wolbachiapipientis. Naquela época, os cientistas estavam estudando a razão de alguns cruzamentos de linhagens de mosquitos Culex pipiens não originarem prole. Depois de vários estudos, chegou-se à conclusão de que a causa era a Wolbachia. Esse fenômeno é um caso típico de manipulação da reprodução, pois cruzamentos de machos com Wolbachia e fêmeas sem a bactéria levam à infertilidade da fêmea. Por outro lado, fêmeas com Wolbachia podem cruzar com machos com ou sem a bactéria e sempre produzirão filhotes com a Wolbachia. Esse fenômeno, causado por várias cepas de Wolbachia, é chamado de incompatibilidade citoplasmática.

Manipulação da reprodução: o cruzamento de machos com Wolbachia e fêmeas sem a bactéria não gera descendentes. Já fêmeas com Wolbachia que cruzam com machos – com ou sem a bactéria – sempre têm filhotes com a Wolbachia

A transmissão da Wolbachia ocorre por via materna e, dependendo da cepa, toda a prole já nasce com a bactéria.  Por viver dentro das células dos insetos, a bactéria é considerada um endossimbionte.Estudos apontam que a bactéria é naturalmente encontrada em cerca de 60% dos insetos. Embora esteja presente em mosquitos como o Culex (pernilongo comum) e o Aedes albopictus, nunca foi detectada no Aedes aegypti.

 

Como foi a descoberta?

A primeira ideia de utilizar a Wolbachia no Aedes aegypti, na tentativa de bloquear as doenças que ele transmite, veio da Austrália. Foi descoberta uma cepa da bactéria, originária da mosca da fruta (Drosophila melanogaster) que causa uma redução de cerca de 50% na longevidade da mosca. O que se pensou, então, foi introduzir essa cepa de Wolbachia (a wMelPop) no A. aegypti para que ele tivesse sua expectativa de vida reduzida à metade. Assim, esse mosquito teria menos chance de transmitir o vírus da dengue. Na natureza, o A. aegypti vive cerca de 30 dias. Depois de picar uma pessoa infectada, há um período de incubação e replicação do vírus no mosquito que pode levar de 7a 15 dias até que ele possa transmitir novamente o vírus para outra pessoa.

O processo de introdução dessa cepa de Wolbachia no Aedes levou mais de quatro anos, com milhares de tentativas, utilizando-se a técnica de microinjeção em ovos do mosquito para gerar embriões já com a bactéria no interior de suas células. A partir desse processo, somente por cruzamentos e multiplicação é possível manter, indefinidamente, uma linhagem de mosquito com a bactéria. Esse processo não envolveu qualquer modificação genética, nem na Wolbachia e nem no mosquito.

O grande avanço nesse processo veio com a descoberta de que, ao conter a Wolbachia, o A. aegypti passou a ter uma capacidade significativamente menor de transmitir os vírus da dengue e chikungunya. Posteriormente, se identificou que o mesmo ocorre para a Zika. O fato de reduzir a longevidade do mosquito não era mais relevante. A partir dessa descoberta foi criado um programa sem fins lucrativos, com o objetivo de liberar mosquitos com Wolbachia em campo para que, ao cruzarem com os A. aegypti da natureza, pudessem substituir essa população local por uma que possuísse Wolbachia para auxiliar na redução da incidência de dengue naquela área.

Há várias hipóteses sobre como a Wolbachia consegue reduzir a replicação e transmissão dos vírus no mosquito. Pode ser por competição de componentes das células, que ambos, Wolbachia e vírus, necessitam para se replicarem. Há trabalhos que mostram também o envolvimento do colesterol da célula; outros apontam que, com a Wolbachia, os mosquitos possuem uma imunidade aumentada, o que impacta na replicação do vírus.

 

Existe algum risco nessa ação?

Como a Wolbachia é amplamente distribuída na natureza, já convivemos com essa bactéria provavelmente desde o nosso nascimento. Somos picados diariamente por mosquitos que contêm a Wolbachia. Nos alimentamos de grãos (feijão, milho, entre outros) e farináceos que podem conter insetos ou restos de insetos que naturalmente contêm essa bactéria.

Outros estudos foram realizados, na Austrália, com predadores de mosquitos (lagartixas e aranhas) para verificar se, de alguma maneira, a Wolbachia seria transferida para essas outras espécies, mas isso não ocorreu. A transmissão horizontal (espécie para espécie) é muito rara no caso da Wolbachia, com poucos relatos na literatura científica.

Em outros experimentos, voluntários expuseram braços e pernas nas gaiolas de mosquitos Aedes aegypti com Wolbachia, e não houve qualquer desenvolvimento de alergia ou de anticorpos contra a bactéria. A razão para tal é que não saem células pela saliva do mosquito, uma vez que seus dutos salivares são bastante estreitos. Como a Wolbachia é intracelular, não conseguiria sair na saliva das fêmeas no momento da picada.

Com relação ao meio ambiente, a Wolbachia está amplamente presente no ecossistema e, portanto, não é esperado desequilíbrio ecológico no processo de substituição da população de Aedes aegypti pela mesma espécie com a Wolbachia da Drosophila.

 

Uma aliança mundial contra as arboviroses 

Chamado inicialmente de Eliminate Dengue: Our Challenge (Eliminar a Dengue: Nosso Desafio), o atual World Mosquito Program (WMP) começou na Austrália, a partir da descoberta do impacto da Wolbachia na redução da transmissão do vírus da dengue. Foram realizados experimentos de campo, em áreas piloto, após todas as aprovações regulatórias do governo australiano. Foi feita também uma análise de risco por um órgão do país, o Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSRIO), bem como por especialistas estrangeiros. A conclusão foi de que o risco da liberação dos mosquitos com Wolbachia em campo era muito baixo, e as possíveis consequências eram muito menores do que as já resultantes da dengue na população que vivia naquelas áreas.

Depois de um longo processo de engajamento comunitário e de comunicação – e também após a aprovação da população – mosquitos A. aegypti com Wolbachia foram soltos em duas áreas-piloto no norte da Austrália, a partir do início de 2011.

A metodologia do programa consiste em realizar uma série de liberações de mosquitos com Wolbachia por algumas semanas para que haja o cruzamento com os insetos locais. Em função da transmissão da bactéria da fêmea para sua prole, aos poucos ocorre a substituição da população de mosquitos, agora contendo a bactéria. Quando isso ocorre, há o estabelecimento sustentável destes Aedes com Wolbachia. Prova disso é que, sete anos após as liberações terem sido finalizadas na Austrália, ainda hoje o nível de mosquitos positivos para Wolbachia se encontra em torno de 100% naquelas áreas.

Os órgãos de saúde ainda registram casos de dengue no norte da Austrália, especialmente de pessoas que viajaram e voltaram doentes, mas a ocorrência de casos autóctones (adquiridos no local) caíram praticamente a níveis indetectáveis. Contudo, como aquele país não é considerado endêmico para essa arbovirose, as ações de campo do WMP foram estendidas, inicialmente, para dois países endêmicos: Vietnã e Indonésia.Atualmente ocorrem também em outros nove países: Brasil, Colômbia, México, Sri Lanka, Índia, Nova Caledônia, Kiribati, Vanuatu e Fiji. Cada país está em um nível diferente de ação. Os detalhes de cada um podem ser acessados em www.worldmosquito.org.

 

Como é o trabalho no Brasil?

As atividades do WMP no Brasil se iniciaram em 2011, com a preparação das colônias de mosquitos e com as autorizações dos órgãos regulatórios brasileiros, como o Comitê Nacional de Ética em Pesquisa (Conep), a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (Ibama) e o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa). Também foram escolhidas duas áreas-piloto, Tubiacanga, no município do Rio de Janeiro, e Jurujuba, em Niterói.

Antes das liberações, foram realizadas ações de engajamento comunitário e de comunicação, com o objetivo de informar a população sobre as atividades que seriam realizadas. Como cada área-piloto abrange cerca de três mil habitantes, foi possível interagir com praticamente toda a população local. Após esta fase, uma equipe externa ao projeto realizou pesquisas de opinião para conhecer o grau de aceitação das comunidades para que os mosquitos fossem liberados. Em ambas localidades, as pesquisas apontaram amplo apoio popular.

Paralelamente, foram realizados cruzamentos entre os A. aegypti daquelas localidades com os positivos para Wolbachia (originários da Austrália). Dessa forma, chegou-se a uma população brasileira de mosquitos contendo a bactéria, com as características genéticas daquelas localidades. Esse processo levou mais de seis meses para ser finalizado.

Com os mosquitos prontos e a comunidade informada, as liberações ocorreram nas duas localidades. Desde janeiro de 2016 não são mais soltos mosquitos em Tubiacanga, nem em Jurujuba. Contudo, seguimos monitorando semanalmente estas duas áreas. Os índices de Wolbachia foram aumentando durante a soltura de mosquitos e, atualmente, se mantém perto da 100%, confirmando a autossustentabilidade do método. O objetivo nas áreas-piloto foi de verificarmos se os mosquitos com Wolbachia conseguiriam se estabelecer em condições brasileiras, e os resultados mostraram que sim.

É possível acompanhar as ações do WMP no Brasil pelo site www.wmpbrasil.org ou pelas redes sociais do projeto (@wmpbrasil –no Facebook, Instagram e YouTube).

Técnico de soltura do WMP realiza a liberação de Aedes aegypti com Wolbachia
(Crédito: foto Fábio Maciel)

Um projeto em expansão

Com a epidemia de Zika no Brasil em 2016, iniciou-se a expansão do projeto em Niterói e no Rio de Janeiro, com o apoio financeiro de órgãos internacionais (Fundação Bill & Melinda Gates e Centro de Controle e Controle e Prevenção de Doenças do governo norte-americano) e do Ministério da Saúde no Brasil. A expectativa é cobrir uma área de cerca de 3 milhões de habitantes nos próximos anos.

Mesmo no caso de um campo de atuação bem maior, ações de comunicação e engajamento são realizadas, assim como pesquisas de opinião, anteriores ao início das liberações. Parcerias com a Secretaria de Saúde e de Educação dos municípios possibilitaram levar o projeto para dentro das unidades de saúde e das escolas públicas. Além disso, são realizadas parcerias com lideranças sociais, com a realização de reuniões e eventos locais.

Atualmente, 28 bairros de Niterói, que abrangem 270 mil pessoas, já receberam os mosquitos com Wolbachia. No Rio de Janeiro, a liberação em larga escala começou em agosto de 2017, com a previsão de atingir 90 bairros, nos quais vivem 2,5 milhões de habitantes. Na etapa atual, 28 bairros do Rio de Janeiro, que somam 886 mil habitantes, recebemos mosquitos Aedes aegypti com Wolbachia.

Durante a liberação dos mosquitos, tem início o monitoramento, feito a partir da captura de mosquitos em armadilhas instaladas nas casas e estabelecimentos comerciais de voluntários. A verificação da presença da Wolbachia nos mosquitos é feita por meio de análise em laboratório dos mosquitos, que são coletados semanalmente por técnicos do

WMP e agentes de saúde das prefeituras. Seguindo um protocolo de segurança e qualidade, também é realizada a verificação de amostras dos mosquitos criados na Fiocruz, para confirmar que, de fato, possuem a Wolbachia. Para a detecção da Wolbachia, o WMP utiliza a técnica de Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real (qPCR).

Juntamente com a implementação em larga escala, foi iniciado o trabalho de análise epidemiológica para se avaliar os impactos das ações do WMP na redução destas doenças. A expectativa é que os resultados deste estudo estejam disponíveis em até cinco anos. Além disso, outras pesquisas continuam a ser realizadas. Mais recentemente, foi descoberto que a Wolbachia também é capaz de reduzir a transmissão do vírus Mayaro, primo do chikungunya, e que pode ser transmitido pelo mosquito Aedes aegypti.

Luciano Andrade Moreira

Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz
WMP Brasil

Matéria publicada em 24.08.2018

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