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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/47396
UTILIZAÇÃO DA ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO (NIRS) NA DETECÇÃO DE ARBOVÍRUS E BACTÉRIA WOLBACHIA PIPIENTIS HERTIG,(1936) EM MOSQUITOS AEDES (STEGOMYIA) AEGYPTI (LINNAEUS,1762)
Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier
Arbovirus
Wolbachia
Santos, Lílha Maria Barbosa dos | Date Issued:
2020
Advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A disseminação global acelerada de arbovírus como o dengue (DENV), Zika (ZIKV) e o chikungunya (CHIKV) destaca a necessidade de ações proativas na vigilância de mosquitos potencialmente infectados. No entanto, um grande desafio durante surtos de arbovírus tem sido a falta de soluções rápidas como testes diagnósticos para detecção imediata de patógenos em mosquitos. Mostramos pela primeira vez que a espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) é uma ferramenta rápida e econômica que pode ser usada para detectar ZIKV de forma não invasiva em cabeças e tórax de mosquitos Aedes aegypti intactos com acurácias de 94,2 a 99,3% em relação a reação em cadeia da polimerase de transcrição reversa quantitativa (RT-qPCR). Seu baixo custo decorre da inexistência de materiais de consumo para o diagnóstico, mas envolve a coleta de um espectro na faixa do infravermelho após lançar um feixe de luz sob o inseto. Estimamos que o NIRS é 18 vezes mais rápido e 110 vezes mais barato do que RT-qPCR quando analisamos um primeiro estudo com mosquitos frescos. Avaliamos a precisão, sensibilidade e especificidade da NIRS na estimativa do tempo pós-morte, infecção por ZIKV, CHIKV e Wolbachia em fêmeas de Ae. aegypti aprisionadas por um período de 7 dias em armadilha BG sentinela, em ambiente de laboratório. Independentemente do tipo de infecção, o tempo pós-morte dos mosquitos foi previsto com precisão em quatro categorias (fresco, com 1 dia, 2-4 dias e 5-7 dias). Precisões gerais de 93,2, 97 e 90,3% foram observadas quando NIRS foi usado para detectar ZIKV, CHIKV e Wolbachia em fêmeas de Ae. aegypti a até 7 dias pós morte. A NIRS poderá ser expandida para melhorar os sistemas de vigilância de arbovírus identificando pontos de acesso de arbovírus para orientar a priorização espacial do controle de vetores.
Abstract
The accelerated global spread of arboviruses such as dengue (DENV), Zika (ZIKV) and chikungunya (CHIKV) highlights the need for proactive actions in the surveillance of potentially infected mosquitoes. However, a major challenge during arbovirus outbreaks has been a lack of quick solutions like diagnostic tests for detecting pathogens in mosquitoes. We have shown for the first time that near-infrared spectroscopy (NIRS) is a fast and economical tool that can be used to non-invasively detect ZIKV in the heads and thorax of intact Aedes aegypti mosquitoes with accuracy from 94.2 to 99.3% regarding the quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR). Its low cost stems from the lack of consumables for the diagnosis, but it involves the collection of a spectrum in the infrared range after launching a beam of light under the insect. We estimate that NIRS is 18 times faster and 110 times cheaper than RT-qPCR when we analyzed a first study with mosquito frescoes. We evaluated the accuracy, sensitivity and specificity of the NIRS in the estimation of the postmortem time, infection by ZIKV, CHIKV and Wolbachia in second of Ae. aegypti trapped for a period of 7 days in a BG sentinel trap, in a laboratory environment. Regardless of the type of infection, the mosquitoes' postmortem time was accurately predicted in four categories (fresh, 1 day, 2-4 days and 5-7 days). General precision of 93.2, 97 and 90.3% was observed when NIRS was used to detect ZIKV, CHIKV and Wolbachia in second of Ae. aegypti dead up to 7 days after death. NIRS can be expanded to improve arbovirus surveillance systems by identifying arbovirus access points to guide spatial prioritization of vector control.
Keywords in Portuguese
AedesEspectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier
Arbovirus
Wolbachia
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