Mecanismo olfativo do vetor da malária

Essa doença infecciosa é causada por agentes etiológicos (protozoários) do gênero Plasmodium que têm como vetores mosquitos do gênero Anopheles. Ela possui grande importância epidemiológica devido à sua elevada incidência na região amazônica e potencial gravidade clínica, quadro esse que se repete em outros países de clima tropical. Naturalmente, o parasita infecta dois tipos de hospedeiros, o ser humano e a fêmea do Anopheles. Ao se alimentar de sangue de um indivíduo infectado, o mosquito contrai o parasita que vai iniciar um novo ciclo de crescimento e multiplicação. Após esse período o Plasmodium¸ já na fase de esporozoíto, é injetado no ser humano por meio da glândula salivar do mosquito.

No estudo publicado na PNAS, pesquisadores das Universidades de Vanderbilt e de Yale, ambas nos EUA, estudaram as bases moleculares e celulares do comportamento infeccioso em larvas de Anopheles gambiae. Eles realizaram experimentos baseados na estrutura olfativa das larvas dos mosquitos com o objetivo de caracterizar as respostas comportamentais, a partir de um estímulo realizado por diversos produtos naturais e sintéticos.

A capacidade desses mosquitos de atuarem como um vetor está intimamente ligada à sensibilidade e à possibilidade de responderem a uma ampla variedade de estímulos olfativos. O conhecimento desse mecanismo, em insetos adultos, já é bastante conhecido, porém pouco se sabe ainda sobre as bases moleculares e celulares na fase larval. Em um estudo semelhante, realizado com larvas do Aedes aegypti (vetor da dengue), foram identificados 24 genes que expressam receptores de odor, sendo 15 específicos dessa fase de desenvolvimento.  

No presente estudo, os pesquisadores realizaram um teste comportamental para tentar identificar diversas respostas à odores específicos em larvas de An. gambiae. O detalhe mais importante é que elas dependem da integridade das antenas. Por meio de análises moleculares, foi possível identificar um subconjunto de receptores olfativos dessas larvas chamados AgOrs (An. gambiae odorante receptors ou receptores olfativos do An. gambiae). Eles estão localizados em neurônios no interior das antenas das larvas e têm como função facilitar a resposta ao estímulo olfativo.

Para testar esse mecanismo, os pesquisadores expressaram os receptores de odor do mosquito Anopheles em oócitos de rãs do gênero Xenopus e nas antenas da mosca-da-fruta (Drosofila melanogaster). Nesta técnica, já empregada anteriormente em outros estudos, o DNA responsável pela codificação dos receptores olfativos da espécie de mosquito a ser estudada, é injetado em ovos de rã para que possa sintetizar proteínas que, posteriormente, serão localizadas. Em conseqüência disso, a superfície do ovo ficará coberta por receptores olfativos do mosquito.

O passo seguinte é colocar um ovo geneticamente modificado, dissolvido em uma solução tampão, em um sistema que utiliza uma técnica de controle de voltagem através de uma membrana. A esse material é adicionada uma substância odorante que se causar uma reação nos receptores do mosquito, as propriedades elétricas do ovo se modificarão de forma que possam ser medidas. O sistema é sensível e permite medidas precisas da resposta à substância odorante. Em contrapartida, é necessário fazer as soluções com odor à mão, acabando por torná-lo lento.

No caso do sistema que utiliza a Drosophila, o processo é mais lento, pois são necessários em torno de três meses para modificar a mosca com um receptor de odorante do mosquito em suas antenas. Esses insetos, desprovidos de um receptor de odor, recebem genes do mosquito para essa estrutura, os quais irão se expressar no local onde estão em falta. Apesar de mais lento do que o método que utiliza os ovos de rãs, ele  estimula a resposta a substâncias volatilizadas. Por isso, funciona com compostos que não se dissolvem facilmente na água. Outra vantagem é a eficácia na detecção de substâncias químicas que inibem os receptores, ao invés de estimulá-los.
        
O resultado dos estudos mostrou que grande parte dos receptores atua de forma geral, ou seja, reagem a diferentes tipos de cheiros. Os pesquisadores descobriram também que uma única substância odorante pode excitar muitos receptores e outras se ajustam a apenas um composto. Quando testados com elementos do suor humano, apenas 27 mosquitos tiveram resposta positiva. Esses conhecimentos podem ser ferramentas valiosas no combate à malária, doença que vem assolando milhares de vidas humanas em diferentes regiões tropicais do globo.    

19/02/2010
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG