Uno por uno, los mosquitos son capturados por una aspiradora de mano y liberados en una caja de plástico transparente. Después de tomarse un momento para adaptarse a su nuevo entorno, los mosquitos huelen la sangre y se dirigen a la fuente.
Pero en lugar de encontrar una criatura con la que darse un festín, zumban hacia un recipiente de sangre escarlata que fluye bajo un pequeño cuadrado de piel sintética transparente y comienzan a alimentarse.
Esto no es cosa de ciencia ficción, sino una asociación de investigación entre las universidades de Tulane y Rice para ver si los parches de piel falsa similares a la gelatina, llamados hidrogeles, son el futuro del estudio de cómo los mosquitos transmiten enfermedades mortales y qué repelentes son más efectivos. Los hidrogeles eliminan la necesidad de realizar pruebas en humanos y animales para responder a estas preguntas.
Los hidrogeles ya están en uso en la Facultad de Salud Pública y Medicina Tropical de la Universidad de Tulane, donde el insectario produce más de 1000 mosquitos a la semana y una impresora 3D crea hidrogeles. Los bioingenieros de la Universidad de Rice desarrollaron el material de hidrogel y un software de aprendizaje automático que analiza videos de mosquitos que se alimentan para identificar patrones.
En una nueva investigación publicada en Fronteras en Bioingeniería y Biotecnología, se descubrió que los hidrogeles crean un entorno más uniforme para las pruebas de mosquitos, independientemente de la especie. Las pruebas demostraron que tanto el DEET como el repelente a base de plantas elaborado con aceites de eucalipto de limón fueron efectivos para repeler a los mosquitos, mientras que los mosquitos se alimentaban ansiosamente de los hidrogeles sin repelente.
Es un gran cambio de juego. Si podemos estudiar cómo se alimentan (los mosquitos), qué hacen en el proceso de alimentación, podemos comprender mejor su potencial para transmitir enfermedades y posiblemente hacer cosas para evitar que se alimenten”.
Dawn Wesson, Profesora Asociada de Medicina Tropical, Escuela de Salud Pública y Medicina Tropical de Tulane
Más que una molestia, los mosquitos son quizás el animal más peligroso del mundo. Son vectores de enfermedades mortales como la malaria, el dengue, el virus del Nilo Occidental, el zika y la fiebre amarilla. Las enfermedades transmitidas por mosquitos son responsables de aproximadamente 725.000 muertes cada año, según la Organización Mundial de la Salud.
Estudiar la alimentación de los mosquitos ha planteado durante mucho tiempo un desafío, ya que el uso de ratones y humanos vivos puede ser costoso e inconsistente. Al poder producir hidrogeles de manera eficiente con diferentes patrones de vasos sanguíneos, Wesson dijo que la capacidad de estudiar la mecánica de la transmisión de enfermedades y probar nuevos tipos de repelentes ha aumentado exponencialmente. Cada cámara de prueba está equipada con cámaras que registran los patrones de alimentación de los mosquitos. La inteligencia artificial se utiliza para rastrear y clasificar las ubicaciones de mordidas comunes y el tiempo que lleva alimentarse.
Si bien se cree que la saliva de los mosquitos desempeña un papel crucial en la transmisión de enfermedades, quedan dudas sobre el proceso.
“Si podemos estudiar ese proceso en una escala más fina sin tener que usar animales, potencialmente podemos interrumpir la transmisión, y eso tendría un impacto muy grande”, dijo Wesson. “Estamos empezando a arañar la superficie de lo que podemos hacer con este producto”.
Omid Veiseh, el autor correspondiente del estudio y profesor asistente de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería George R. Brown de Rice, dijo que el sistema de hidrogel se puede ampliar para probar o descubrir nuevos repelentes, estudiar el comportamiento de los mosquitos de manera más amplia y abrir la puerta para pruebas en laboratorios que antes no podían permitírselo.
“Proporciona un método de observación consistente y controlado”, dijo Veiseh. “La esperanza es que los investigadores puedan usar eso para identificar formas de prevenir la propagación de enfermedades en el futuro”.
Fuente:
Referencia de la revista:
Janson, KD, et al. (2023) Desarrollo de una plataforma de biomaterial automatizado para estudiar el comportamiento de alimentación de los mosquitos. Fronteras en Bioingeniería y Biotecnología. doi.org/10.3389/fbioe.2023.1103748.
