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USO DA CEPA WMEL DE WOLBACHIA COMO FORMA ALTERNATIVA DE CONTROLE DO VÍRUS ZIKA
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Abstract in Portuguese
As doenças transmitidas por mosquitos correspondem a uma das principais causas de morbidade e mortalidade humana em áreas tropicais e subtropicais do mundo. Dentre estas, Dengue vírus (DENV) é de longe o arbovírus mais importante, causando cerca de 100 milhões de casos sintomáticos a cada ano em 125 países ao redor do mundo. Entretanto,
através da recente associação com casos de desordens congênitas e neurológicas, Zika virus (ZIKV) também emergiu como uma doença transmitida por vetor, de grande importância clínica, expandindo sua presença em mais de 70 países em apenas alguns anos. Analisando-se
em conjunto, o impacto na saúde humana causado por apenas estes dois vírus enfatiza a necessidade de abordagens inovadoras para controlar as populações de mosquito, especialmente Aedes aegypti, o vetor primário de ambas doenças em áreas urbanas. Dada a habilidade de reduzir ou até mesmo bloquear a infecção de uma variedade de patógenos,
Wolbachia é uma estratégia promissora a qual está sendo testada contra doenças transmitidas por mosquitos. Neste trabalho, através da infecção oral das linhagens de Ae. aegypti contendo (wMel_Br) ou não (Br) Wolbachia, com dois distintos isolados de ZIKV atualmente circulantes no Brasil, nós demonstramos que a cepa wMel de Wolbachia é um forte inibidor da infecção por ZIKV, reduzindo a prevalência, intensidade, disseminação e transmissão deste vírus. Ademais, através da coinfecção destas mesmas linhagens de mosquito com dois sorotipos distintos de DENV e ZIKV (DENV-1 / ZIKV; DENV-3 / ZIKV), nós demonstramos que Wolbachia ainda interfere fortemente no desenvolvimento viral, apresentando níveis similares de inibição ao observado na mono-infecção por ZIKV, e que está infecção por Wolbachia causa a ativação de genes específicos de imunidade do hospedeiro. Finalmente, nós mostramos a existência de competição assimétrica entre os vírus, com distintos níveis de dominância. De forma geral, nossos resultados salientam o uso
promissor da cepa wMel de Wolbachia como uma ferramenta limitante da transmissão de arbovírus em campo.
Abstract
Mosquito-transmitted diseases are one of the leading causes of human morbidity and mortality in tropical and subtropical areas of the world. Amongst these, Dengue virus (DENV) is by far the most important arboviral agent, causing around 100 million symptomatic cases a year in 125 countries worldwide. However, through recent association with cases of congenital and neurological disorders, Zika virus (ZIKV) has also emerged as a vector-borne disease of great clinical importance, expanding its presence to over 70 countries worldwide in just a few years. Taken together, the burden on human health resulting from only these two viruses emphasizes the need for new and innovative approaches for controlling
mosquito populations, especially Aedes aegypti, the primary vector of both diseases in urban settings. Given its ability to reduce, or even block infection with a variety of pathogens, the bacterial endosymbiont Wolbachia is a promising strategy that is currently being trialed against mosquito-transmitted diseases. Here, through orally challenging Wolbachia-infected (wMel_Br) and uninfected (Br) lineages of Ae. aegypti mosquitoes with two distinct ZIKV isolates currently circulating in Brazil, we show that the wMel strain of Wolbachia is a strong inhibitor of ZIKV infection, lowering viral prevalence, intensity, dissemination and transmission. Furthermore, by co-infecting these same mosquito lineages with two distinct DENV serotypes and ZIKV (DENV-1 / ZIKV; DENV-3 / ZIKV), we show that Wolbachia still greatly impairs viral development, displaying a similar level of viral inhibition to what was observed with ZIKV mono-infection, and that Wolbachia infection causes the upregulation of specific host immune genes. Finally, we show asymmetric competition
between viruses, with distinct dominance levels. Taken together, our results highlight the promising use of the wMel strain of Wolbachia as tool for limiting arbovirus transmission in the field.
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