La compleja vida de los mosquitos: la clave para el control de la malaria

[Este artículo ha sido escrito por Fredros Okumu, Director de Ciencias del Ifakara Health Institute en Tanzania, biólogo especializado en mosquitos, experto en salud pública en el ámbito del control y la prevención de enfermedades transmitidas por vectores, y entomólogo del proyecto BOHEMIA. El texto es una actualización del artículo publicado previamente en MalariaWorld.]

Los mosquitos transmiten enfermedades a millones de personas en todo el mundo, aunque siguen siendo unos desconocidos para una gran mayoría. Estudiar su biología y comportamiento puede ayudarnos a combatir y eventualmente eliminar peligrosas enfermedades como la malaria y el dengue.

Se puede lograr un control efectivo de la malaria simplemente identificando, entendiendo y luego apuntando únicamente a una o dos especies dominantes de ‘Anopheles’

Existen cerca de 3.500 especies de mosquitos. Aproximadamente 400 pertenecen a una familia llamada Anopheles, de los cuales solo entre 50 y 70 pueden transmitir la malaria a los humanos. En África, donde la carga de paludismo es mayor, las especies más relevantes son Anopheles gambiae, Anopheles funestus, Anopheles arabiensis y Anopheles colluzzi. A menudo, solo una o dos son los principales vectores de malaria en un país. Por lo tanto, se puede lograr un control efectivo de la enfermedad simplemente identificando, entendiendo y apuntando únicamente a una o dos especies dominantes de Anopheles en vez de intentar aniquilar a todos los mosquitos.

Una hembra de Anopheles pone alrededor de 500 huevos en toda su vida, generalmente en aguas dulces estancadas, aunque algunos se reproducen en ríos y en aguas salobres. Los huevos pesan solo 4 microgramos cada uno y flotan como pequeñas balsas en la superficie del agua.

Las larvas de mosquito maduran en 1-2 semanas y forman pupas que, tras 48 horas, eclosionan y liberan a los adultos maduros. (Foto: ISGlobal)

Cuando incide la luz del sol, los huevos eclosionan y las larvas emergen como pequeños nadadores ondulantes. En este estadío, son especialmente vulnerables a la aplicación de productos químicos en la superficie del agua, una estrategia que permitió eliminar la especie Anopheles gambiae en Brasil a finales de la década de 1930 y supuso una reducción sustancial de la malaria en Dar es Salaam a mediados de la década de 2000. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la eliminación o el tratamiento de los espacios acuosos donde se reproducen los mosquitos es más eficaz en áreas donde estos puntos no abundan, son fáciles de encontrar y existen durante todo el año. Sin embargo, un número creciente de científicas y científicos defiende que estas estrategias pueden expandirse de manera rentable y, con ello, crear puestos de trabajo para jóvenes locales en los países donde la malaria es endémica.

Las larvas maduran en 1-2 semanas y forman pupas, dentro de las cuales se desarrollan alas, patas, aparatos bucales y antenas para oler a los humanos. En 48 horas, las pupas se abren y liberan mosquitos adultos maduros.

Usando sus sensores especializados en antenas y piezas bucales, detectan el dióxido de carbono y otros olores de vertebrados desde la distancia, y pueden distinguir con precisión entre individuos

Los adultos emergentes inician de inmediato su búsqueda de azúcar y pareja. Al atardecer, los machos se reúnen en enjambres y danzan de 20 a 30 minutos sobre horizontes bañados por la puesta de sol. La ubicación de estos enjambres está marcada por los "abuelos" de los mosquitos y se mantienen durante varias generaciones a lo largo de los años. Las hembras vírgenes, atraídas por las “canciones masculinas”, se adentran en los enjambres para elegir a su “Don Perfecto". A veces hasta puede verse como parten estrechamente unidos. Si bien los mosquitos hembras se aparean solo una vez, durante 20 segundos, los machos son escandalosamente polígamos. Durante varios años, se ha investigado cómo atacar estos enjambres de apareamiento con el objetivo de reducir las poblaciones de vectores de la malaria.

Solo las hembras se alimentan de sangre para obtener proteínas para el desarrollo de los huevos, pero ambos sexos toman azúcar para obtener energía. Usando sus sensores especializados en antenas y piezas bucales, detectan el dióxido de carbono y otros olores de vertebrados a lo lejos y pueden distinguir con precisión entre individuos, basándose en el aliento, el sudor y el olor corporal. Es por ello que pican más a unas personas que a otras. A corta distancia, los mosquitos pueden "ver" los colores y pueden distinguir los cuerpos cálidos de los fríos. También memorizan y pueden regresar a los hogares donde obtuvieron sangre por última vez.

Los mosquitos 'Anopheles' pueden identificar a portadores de la malaria y picar en el momento adecuado, incluso en lugares donde hay pocas personas con la enfermedad

En pleno vuelo, las hembras hambrientas de Anopheles son como jeringas voladoras. Con un peso de solo 2,0 miligramos, pueden duplicar o triplicar su peso después de una sola ingesta de sangre. Cuando pican a las personas, los mosquitos inoculan saliva que puede contener parásitos infecciosos de la malaria (llamados esporozoítos). También pueden recoger parásitos inmaduros (gametocitos) de personas previamente infectadas. Las formas inmaduras pasan la mayor parte del tiempo en el hígado o en vasos sanguíneos internos y solo llegan al torrente sanguíneo periférico unas pocas veces en su vida.

Las hembras de mosquito pueden llegar a duplicar o triplicar su peso peso después de una única ingesta de sangre. (Foto: Fredros Okumu)

Cabe señalar que los mosquitos Anopheles pueden identificar a portadores de la malaria y picar en el momento adecuado, incluso en lugares donde hay pocas personas con la enfermedad. En cambio, el personal científico pueden llegar a pinchar cientos de dedos de personas sin encontrar parásitos en esta etapa, cuando los mosquitos los encuentran fácilmente. Todavía no sabemos cómo lo hacen. Ya dentro mosquito, los parásitos se desarrollan en su intestino y, en 10-12 días, alcanzan las glándulas salivales a la espera de ser inoculados en humanos.

En regiones de Kenia y Tanzania, el 'Anopheles gambiae' prácticamente desapareció cuando se extendió el uso de telas mosquiteras tratadas con insecticida

Los mosquitos tienen diferentes preferencias al picar, lo que también influye en el control de enfermedades. Los Anopheles gambiae y Anopheles funestus pican principalmente a los seres humanos y prefieren alimentarse en interiores, por lo que las telas mosquiteras tratadas con insecticida, la fumigación de las casas y las viviendas a prueba de mosquitos pueden resultar muy eficaces. De hecho, en regiones de Kenia y Tanzania, el Anopheles gambiae prácticamente desapareció cuando se extendió el uso de telas mosquiteras tratadas con insecticida entre 2005 y 2010, lo que provocó importantes reducciones en la transmisión de la malaria.

Otras especies, como Anopheles arabiensis, prefieren picar a humanos y animales al aire libre por lo que se ven menos afectadas por las intervenciones en interiores. Para tales especies, el control efectivo requerirá herramientas adicionales que se dirijan a los mosquitos fuera de los hogares. Un ejemplo es el uso de medicamentos como la ivermectina, que se administra a humanos y animales para matar indirectamente a los mosquitos que pican a estos huéspedes. Otros ejemplos son los cebos atrayentes a base de azúcar tóxico, las trampas masivas o los repelentes de mosquitos, sobre todo los que protegen a las personas en áreas amplias.

El uso prolongado de productos químicos en la salud pública y la agricultura ha provocado una resistencia generalizada a los insecticidas y está desacelerando la lucha contra la malaria

Hoy en día, las principales herramientas de prevención de la malaria todavía incluyen telas mosquiteras tratadas con insecticida y fumigación de casas con insecticidas. Lamentablemente, el uso prolongado de sustancias químicas en la salud pública y la agricultura ha provocado una resistencia generalizada a los insecticidas y está desacelerando la lucha contra la malaria. En algunas partes de África, los niveles de resistencia son tan altos que hará falta multiplicar por diez la dosis de los productos químicos ya utilizados para matar a los mosquitos. El Anopheles funestus, el más pequeño de estos “mercaderes de la muerte”, desarrolló subrepticiamente una fuerte resistencia a los insecticidas. Hoy en día, reina en muchas partes del este y el sur de África y, en algunas regiones de Tanzania, ya transmite nueve de cada diez nuevas infecciones de malaria. Es cada vez más obvio que las estrategias de control de la malaria deben alejarse gradualmente de la actual dependencia excesiva de las intervenciones basadas en insecticidas.

Las telas mosquiteras tratadas con insecticida son todavía hoy una de las principales herramientas de prevención de la malaria. (Foto: ISGlobal)

Se necesitan estrategias integradas a más largo plazo que complementen las que se basan en el uso de insecticidas para lograr y mantener la "malaria a cero". Por ejemplo, eliminar fuentes de agua idóneas para la cría del Anopheles, construir casas a prueba de mosquitos, fortalecer los sistemas de salud, y educar a las personas acerca de los mosquitos y la prevención de enfermedades. También se están desarrollando nuevas tecnologías potencialmente transformadoras que podrían acelerar estos esfuerzos a costos y esfuerzos mucho más bajos.

Un ejemplo especialmente interesante es la liberación de "mosquitos protectores", que al aparearse con los mosquitos silvestres producen crías que son incapaces de reproducirse más o de transmitir la malaria a las personas. Laboratorios de todo el mundo han optimizado la tecnología observada en la naturaleza de los gene drives que se está utilizando para producir este tipo de mosquitos de manera eficiente. Su eficacia ya se ha demostrado en laboratorio y, con suerte, se someterán a una evaluación de campo en países donde la malaria es endémica, una vez finalicen las evaluaciones de riesgos y se completen los procesos regulatorios oportunos.

Aunque todavía no hay evidencia de campo, los resultados en jaulas de laboratorio y en grandes jaulas controladas han sido tan prometedores que los expertos piensan que los mosquitos protectores se propagarían fácilmente a través de las comunidades, atacarían selectivamente ciertas especies de Anopheles que son motivo de preocupación y, por consiguiente, lograrían frenar de manera rentable la transmisión de la malaria, incluso en los lugares más remotos e inaccesibles para las redes organizadas de los sistemas de salud. Uno de los principales expertos me dijo recientemente que la evidencia disponible es tan prometedora que no sería ético que no investigáramos las ventajas y desventajas reales de esta tecnología en entornos del mundo real.

Los ‘mosquitos protectores’ se propagarían fácilmente a través de las comunidades, atacarían selectivamente ciertas especies de ‘Anopheles’ que son motivo de preocupación y frenarían de manera rentable la transmisión de la malaria

Entonces, ¿qué pasa si eliminamos los mosquitos, ya sea con insecticidas o mediante la ingeniería genética como la que se usa para producir mosquitos protectores? Sí, existen depredadores como las libélulas y los murciélagos, que se alimentan de varios mosquitos y otros insectos. Alrededor del lago Victoria, hay una araña vampiro que se alimenta de sangre de vertebrados que encuentra en el abdomen de mosquitos Anopheles. Sin embargo, esta araña también se nutre con otros mosquitos que ingieren sangre. Por lo tanto, es poco probable que la pérdida de las pocas especies peligrosas de Anopheles ponga en peligro a las poblaciones de mosquitos en general o a sus depredadores naturales.

La biología de los mosquitos de la malaria es realmente un asombroso jardín de intrigas. Cuanto más lo entendamos, más nos acercaremos al control sostenible de la malaria.