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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/66689
EQUILÍBRIO DINÂMICO, EXPANSÃO OU RETRAÇÃO DA WOLBACHIA: O QUE ACONTECE NA “TERRA DE NINGUÉM”
Gnonhoue, Franck Jeannot | Date Issued:
2023
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Wolbachia é um endossimbionte comum em insetos, mas introduzida em Aedes aegypti artificialmente após microinjeções. Possui três atributos que favorecem seu uso em saúde pública: o bloqueio viral, tornando o mosquito refratário aos arbovírus, além de completa transmissão materna e a incompatibilidade citoplasmática, permitindo seu espalhamento na população selvagem sem a necessidade de solturas constantes. Ciente destas propriedades, pesquisadores recorrem à liberação de dezenas de milhares de Ae. aegypti com Wolbachia para substituir a população nativa, altamente suscetível a arbovírus como dengue, Zika e chikungunya, por uma infectada com esta bactéria e com menor competência vetorial. Desta forma, espera-se que a transmissão destes vírus também diminua. Na cidade do Rio de Janeiro a liberação de mosquitos com Wolbachia atingiu 28 bairros e novas solturas não estão previstas. Portanto, existe uma faixa da cidade onde o limite da distribuição atual da Wolbachia encontra mosquitos nativos sem a bactéria, em bairros adjacentes onde não houve liberações. Figurativamente, podemos dizer que essa região se trata de uma “No Man‟s Land”, ou “Terra de Ninguém”, onde lados opostos buscam avançar seus territórios. Assim, propusemos avaliar ao longo de 14 meses a tendência da distribuição espacial da Wolbachia, levando em consideração os fatores que podem influenciar essa distribuição e tendo uma atenção especial na densidade relativa de Ae. aegypti com e sem Wolbachia em cada armadilha. Para tal, delimitamos na cidade dois grupos de estudo O primeiro grupo é composto por seis bairros que receberam a liberação de mosquitos Ae. aegypti infetados com Wolbachia pelo World Mosquito Program (Bonsucesso; Complexo do Alemão; Manguinhos; Maré; Olaria; Ramos) e o segundo grupo foi composto por seis outros bairros adjacentes, mas que não receberam a liberação de Ae. aegypti com a bactéria (Benfica; Caju; Engenho da Rainha; Higienópolis; Inhaúma; Maria da Graça). Nesses bairros foram instalados um total de 75 armadilhas BG-Sentinela (45 armadilhos nas áreas com soltrura do WMP e 30 nas áreas sem soltura) com inspeções quinzenais a fim de determinar a taxa de infecção da Wolbachia. Foi coletado um total de 28.615 mosquitos, dos quais 12.959 mosquitos encontraram-se nas áreas soltura do WMP, contra 15.656 nas áreas sem soltura. Desse total, 12.785 foram Ae. aegypti, 5 Ae. albopictus, e 15.825 Culex quinquefasciatus. Ao longo dos 14 meses de investigação, Wolbachia apresentou uma distribuição heterogênea, com frequência média considerada baixa, em torno de 40%. O número médio de Ae. aegypti com Wolbachia/armadilha nas duas áreas analisadas foi proporcional, mostrando a capacidade do mosquito com a bactéria se espalhar naturalmente. Nos últimos meses do estudo, observamos um cenário preocupante marcado pela queda na frequência da bactéria, do outono para o inverno, chegando a menos de 20%. Mais estudos são necessários para entender os motivos dessa baixa frequência e o risco de colapso do Ae. aegypti com Wolbachia no Rio de Janeiro
Abstract
Wolbachia is a common endosymbiont in insects, but introduced in Aedes aegypti artificially after microinjections. It has three attributes that favor its use in public health: blocking viral transmission, which makes the mosquito refractory to arboviruses, and complete maternal transmission and cytoplasmic incompatibility, allowing its spread in the wild population without the need of constant releases. Aware of these properties, researchers are releasing tens of thousands of Ae. aegypti with Wolbachia to replace the native population, highly susceptible to arboviruses such as dengue, Zika and chikungunya, with a population infected with this bacterium and with less vector competence. In this way, it is expected that the transmission of these viruses will also decrease. In the city of Rio de Janeiro, the release of mosquitoes with Wolbachia reached 28 neighborhoods and new releases are not foreseen. Therefore, there is a part of the city where the limit of the current distribution of Wolbachia finds native mosquitoes without the bacteria, in adjacent neighborhoods where there were no releases. Figuratively, we can say that this region is a "No Man's Land", where opposing sides seek to advance their territories. Thus, we proposed to evaluate the spatial distribution trend of Wolbachia over a period of 14 months, taking into account the factors that may influence this distribution and paying special attention to the relative density of Ae. aegypti with and without Wolbachia in each trap. For this, we delimited a region in the city of Rio de Janeiro that was divided into two study groups. The first group is composed of six neighborhoods that the World Mosquito Program released Ae. aegypti infected with Wolbachia (Bonsucesso; Complexo do Alemão; Manguinhos; Maré; Olaria; Ramos) and another group with six other neighborhoods that did not receive releases of Ae. aegypti with the bacteria (Benfica; Caju; Engenho da Rainha; Higienópolis; Inhaúma; Maria da Graça). In these neighborhoods, a total of 75 BG-Sentinel traps were installed (45 traps in areas with WMP release and 30 in areas without release) and fortnightly inspections were carried out to determine the Wolbachia infection rate. A total of 28,615 mosquitoes were collected, of which 12,959 mosquitoes were found in the WMP release areas, against 15,656 in the non-release areas. Of this total, 12785 were Ae. aegypti, 5 were Ae. albopictus, and 15,825 were Culex quinquefasciatus. Over the 14 months of investigation, Wolbachia showed a heterogeneous distribution, with an average frequency considered low, around 40%. The average number of Ae. aegypti with Wolbachia/trap in the two analyzed areas was proportional, showing the ability of the mosquito with the bacteria to spread naturally. However, in the last months of the study, we observed a worrying scenario marked by a drop in the frequency of the bacteria, from autumn to winter, reaching less than 20%. More studies are needed to understand the reasons for this low frequency and the risk of collapse of Ae. aegypti with Wolbachia in Rio de Janeiro
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