In de loop van een maand, drie onderzoekers van de Colorado State University hebben er meer dan 10 opgehaald, 000 muggen en ontleed meer dan 2, 000 van hen, enkele dagen werken met 500 insecten.

Dat was wat het team nodig had - in samenwerking met wetenschappers van de Purdue University - om voor het eerst de middendarmmetabolieten van de Aedes aegypti , de mug die virussen kan overbrengen die dengue veroorzaken, Zika, chikungunya en gele koorts voor mensen.

Het doorgeven van deze virussen aan mensen is niet vanzelfsprekend. Eerst, de mug moet zelf besmet raken, repliceren en verspreiden het virus vervolgens vanuit zijn lichaam. De middendarm is waar de virussen de mug infecteren en worden gerepliceerd; het team bestudeert welke rol metabolieten spelen in het proces.

Hun bevindingen zijn gepubliceerd in "Dynamische hermodellering van lipiden valt samen met dengue-virusreplicatie in de middendarm van Aedes aegypti muggen" in PLOS-pathogenen .

"Ons doel was om te identificeren welke veranderingen in een mug tijdens infectie, zodat we ons op die paden kunnen richten en ze kunnen blokkeren om de overdracht van deze door muggen overgedragen virussen te voorkomen, " zei Rushika Perera, universitair docent bij de afdeling Microbiologie, Immunologie, en Pathologie bij CSU.

knokkelkoorts, Zika, chikungunya- en gele koortsvirussen zijn endemisch in tropische en subtropische gebieden van de wereld, waardoor 2,5 miljard mensen een risico lopen op infectie. in 2015, na een uitbraak van het Zika-virus en aanverwante gezondheidsproblemen - waaronder een waargenomen toename van neurologische aandoeningen en neonatale misvormingen in Brazilië - verklaarden functionarissen van de Wereldgezondheidsorganisatie de situatie tot een noodsituatie op het gebied van de volksgezondheid van internationaal belang.

Wat het team heeft gemaakt, is in wezen een catalogus om het genoom van de mug beter te bestuderen, zei Perera, een Boettcher-onderzoeker in het door geleedpotigen overgedragen en infectieziektenlaboratorium van CSU. Dit is de eerste keer dat deze routes zijn onderzocht bij levende muggen met het denguevirus, hoewel vergelijkbare onderzoeken zijn uitgevoerd onder gecontroleerde omstandigheden met behulp van cellen die in het laboratorium zijn gekweekt.

De gegevens die uit het onderzoek zijn verkregen, zijn niet alleen belangrijk voor de virusbeheersing, maar ook voor de biologie van muggen.

"Op het grote plaatje de door ons ontwikkelde methodologie kan worden gebruikt om meer te weten te komen over hoe muggen reageren op de omgeving, en hoe ze reageren op dingen als insecticiden, " ze zei.

Waarom metabolieten?

Nunya Chotiwan, co-auteur van de studie en een promovendus in de microbiologie bij CSU, genoemde metabolieten - lipiden of vet, suiker, vitamines en hormonen - lijken iets te bieden dat de virussen nodig hebben om te gedijen. Metabolieten kunnen ook een immuunsysteem activeren dat het virus kan schaden.

"We proberen te leren, wanneer het virus de mug infecteert, als het de aanwezigheid van de metaboliet verhoogt, en of we die hulpbron kunnen uitputten of de schadelijkheid van de hulpbron kunnen vergroten, zodat het virus niet kan worden overgedragen op een ander dier of mens, ' zei Chotiwan.

Metabolieten zijn aanwezig aan het begin of einde van een biochemische reactie, zei Perera. In dit onderzoek, de onderzoekers identificeerden welke biochemische routes actief zijn tijdens infectie.

Wetenschappers hebben ook enkele muggenmetabolieten geïdentificeerd die bij mensen zijn gevonden, maar de majoor blijft ongeïdentificeerd.

"Zestig procent van de metabolieten die we zagen zijn nog niet geïdentificeerd, " zei Perera. "Ze kunnen uniek zijn voor muggen; het zal jaren duren voordat we ze beter kunnen identificeren."

Het onderzoeksteam werkt momenteel aan het vinden van biochemische routes die kunnen worden gebruikt om door muggen overgedragen virussen te blokkeren. "Ons doel is om de middelen die beschikbaar zijn voor het virus in de mug te beperken, " ze zei.

Wetenschappers kijken ook naar de eerste tekenen van infectie bij de insecten. Als ze de infectie kunnen voorkomen, ze kunnen de virustransmissiecyclus verstoren.

Op basis van deze eerste bevindingen, Chotiwan heeft het dengue-virus kunnen blokkeren. Het team beoordeelt nu of Zika- en chikungunya-virussen, die door dezelfde mug worden overgedragen, kan op een vergelijkbare manier worden geblokkeerd.