Een soort schimmel die in de darm van sommigen leeft Aedes aegypti muggen vergroten het vermogen van het denguevirus om in de insecten te overleven, volgens een onderzoek van onderzoekers van de Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. De schimmel oefent dit effect uit door de productie en activiteit van spijsverteringsenzymen in de muggen te verminderen.

De vondst, meldde deze week in eLife , belicht een biologisch mechanisme dat een algemene indicator en modificator zou kunnen blijken te zijn van het risico op denguetransmissie in het wild.

"Als deze veel voorkomende schimmel een significante invloed blijkt te hebben op het vermogen van muggen om het denguevirus over te brengen op mensen in endemische gebieden, dan kunnen we gaan nadenken over manieren om deze kennis te vertalen in specifieke anti-denguestrategieën, " zegt George Dimopoulos, doctoraat, professor in de afdeling Moleculaire Microbiologie en Immunologie van de Bloomberg School.

Wetenschappers schatten dat in tropische gebieden elk jaar honderden miljoenen mensen lijden aan dengue-virusinfecties, ook wel bekend als "dengue-koorts". Dengue-infecties kunnen gepaard gaan met ernstige gewrichts- en spierpijn en worden ook wel 'knokkelkoorts' genoemd. Hoewel de meeste gevallen zo mild zijn dat ze nooit klinisch worden gemeld, sommige nemen een ernstige hemorragische vorm aan die ziekenhuisopname vereist en vaak fataal is.

Dimopoulos en collega's hebben bepaalde bacteriesoorten ontdekt die in muggen kunnen leven en het vermogen van insecten om knokkelkoorts en andere ziekten over te brengen beïnvloeden. In een recent veldproject in Puerto Rico, zoals ze vorig jaar meldden, ontdekten ze ook een schimmel die leeft in de darmen van Anopheles muggen en beïnvloedt de gevoeligheid van de insecten voor malariaparasieten. In de nieuwe studie die voortkwam uit hetzelfde veldproject, Dimopoulos' team isoleerde een ander type schimmel, van een soort genaamd Talaromyces , uit de darm van dengue-dragende Aedes aegypti muggen.

De wetenschappers voerden sporen van de schimmel aan... Aedes muggen via een suikeroplossing voorafgaand aan een bloedmaaltijd doorspekt met dengue-virus, en ontdekte dat muggen die de schimmel herbergen, meer kans hadden om door het virus te worden geïnfecteerd. De met dengue geïnfecteerde muggen die de schimmel herbergden, hadden ook meer dengue-virusdeeltjes in hun darmen, wat betekent dat het virus kon overleven en gemakkelijker kopieën van zichzelf kon maken als de schimmel aanwezig was.

De onderzoekers toonden vervolgens aan dat dit dengue-bevorderende effect te wijten was aan moleculen die worden uitgescheiden door schimmelcellen en de activiteit van de spijsverteringsenzymen van muggen verminderen. Het proces blokkeert de activiteit van genen die coderen voor deze enzymen, en remt ook direct de eiwitbrekende biochemische activiteit van sommige enzymen.

"Deze bevinding vertelt ons dat de eiwitverterende activiteit van de muggendarm het succes van het denguevirus bij het vaststellen van infectie bij de mug kan beïnvloeden, " zegt Dimopoulos. "Het virus heeft een beschermend omhulsel, een capside genaamd, dat op eiwit is gebaseerd, dus het is mogelijk dat deze capside gevoelig is voor sommige van deze muggendarmenzymen."

Hij merkt op dat hoewel veel muggensoorten zich voeden met menselijk bloed, de meeste zijn niet geïnfecteerd door of dragen het dengue-virus niet over - om redenen die onderzoekers nooit volledig hebben begrepen. "Het is mogelijk dat sommige van deze onverenigbaarheden tussen muggen en dengue-virus verband houden met deze enzymactiviteit in de muggendarm die kan worden gemoduleerd door schimmels en andere microben, ' zegt Dimopoulos.

Talaromyces schimmels komen veel voor, hij voegt toe, en zijn waarschijnlijk te vinden in Aedes muggen, niet alleen in Puerto Rico, maar wereldwijd, hoewel verdere veldstudies nodig zijn om hun invloed op de overdracht van dengue op menselijke populaties aan te tonen.

Als de schimmel een significante impact heeft op de echte wereld, dan zou in principe de aan- of afwezigheid van de schimmel bij muggen kunnen worden gebruikt als een eenvoudige marker voor lokaal transmissierisico. "Je kunt je ook voorstellen, bijvoorbeeld, antischimmeloplossingen die worden toegevoegd aan het kweekwater of aan kunstmatige voerstations om de lokale overdraagbaarheid van dengue te verminderen, ' zegt Dimopoulos.

"Een Aedes aegypti -geassocieerde schimmel verhoogt de gevoeligheid voor dengue-virus door de darmtrypsine-activiteit te moduleren" werd geschreven door Yesseinia Angleró-Rodríguez, Octavio Talyuli, Benjamin Blumberg, Seokyoung Kang, Celia Demby, Alicia Schilden, Jenny Carlson, Natapong Jupatanakul, en George Dimopoulos.