Wolbachia

Wolbachia Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Transmisión microscopio electrónico fotografía
de Wolbachia dentro de células de insecto Clasificación
Reinado Bacterias
División Proteobacterias
Clase Alfaproteobacterias
Pedido Rickettsiales
Familia Rickettsiaceae

Amable

Wolbachia
Hertig , 1936

Wolbachia es un género de bacterias que infecta principalmente a los artrópodos , alrededor del 60% de las especies, así como a algunas especies de nematodos . Esta amplia distribución, por tanto, lo convierte en uno delos simbiontes más extendidos en el mundo animal. Estas bacterias con un estilo de vida intracelular se encuentran dentro del citoplasma de las células de sus hospedadores . Se encuentran en proporción significativa en el sistema reproductivo (principalmente células germinales ) y el epitelio del sistema genital de artrópodos y nematodos .

Su nombre proviene de Simeon Burt Wolbach  (en) (1880-1954).

Modos de transmisión de esta bacteria.

La transmisión de Wolbachia es esencialmente vertical: se transmiten de la madre a la descendencia a través del citoplasma de los ovocitos . Dado que el esperma solo transmite su núcleo durante la fertilización, los machos no pueden transmitir bacterias a su descendencia. Es por este motivo que Wolbachia tiene la peculiaridad de manipular la reproducción de sus hospedadores: el valor selectivo de las hembras infectadas se ve incrementado por diversos efectos, lo que maximiza la probabilidad de transmisión de Wolbachia .

Wolbachia también podría, bajo ciertas condiciones, transmitirse horizontalmente de una especie a otra. Por ejemplo, las moscas de la fruta infectadas con Wolbachia podrían transmitir el parásito a las larvas de la avispa parasitoide Nasonia vitripennis . Esto pone sus huevos en una pupa de mosca, y la larva se contaminaría dentro de la mosca. En crustáceos isópodos terrestres , los estudios han demostrado que las transferencias horizontales de Wolbachia pueden ocurrir por contacto infeccioso. A través de una lesión, la hemolinfa de un individuo infectado puede ser un vector de Wolbachia y provocar la contaminación de un individuo previamente sano.

Efectos de Wolbachia en sus huéspedes

Wolbachia es conocida por 4 efectos principales de la manipulación reproductiva.

El más conocido: incompatibilidad citoplásmica se definió en 1952 por Ghelelovitch en el mosquito común , Culex pipiens . Se caracteriza en su forma más simple por una reducción total o parcial en el número de descendientes viables cuando se cruza entre un macho infectado y una hembra no infectada. Esta es la incompatibilidad citoplásmica unidireccional. Este efecto tiende a disminuir la capacidad reproductiva de las hembras no infectadas, lo que permite que las poblaciones invadan. La incompatibilidad citoplasmática bidireccional se caracteriza por dos cepas distintas de Wolbachia que serán incompatibles entre sí, cuando estén presentes en diferentes individuos. Esto disminuirá la capacidad reproductiva de las hembras que se aparean con un macho infectado con otra cepa.

Dependiendo de la especie que infecte, la presencia de Wolbachia puede provocar la degeneración de los embriones masculinos (p. Ej., En algunas especies de mariquitas ), feminizarlos transformando machos genéticos en hembras funcionales (p. Ej. En cochinilla Armadillidium vulgare ).

En himenópteros con desarrollo haplo-diploide, la presencia de Wolbachia conduce a la partenogénesis litoccal . En ausencia de Wolbachia , los huevos, resultantes de ovocitos diploides fertilizados, se convierten en hembras, mientras que los ovocitos haploides no fertilizados dan lugar a individuos masculinos. En los individuos infectados, Wolbachia provoca la diploidización del material genético de los ovocitos no fertilizados: la estrategia de Wolbachia es aumentar el número de hembras infectadas porque los machos no transmiten el parásito.

Al esterilizar ciertos cruces y limitar así la mezcla genética de sus huéspedes, la bacteria Wolbachia podría participar en fenómenos de especiación (aparición de nuevas especies). Este fenómeno puede aprovecharse mediante determinados métodos de lucha contra las enfermedades transmitidas por vectores transmitidas por insectos.

Aplicaciones médicas

Aparte de los insectos, Wolbachia es capaz de infectar ácaros y crustáceos , pero también nematodos (incluso es fundamental para su supervivencia) y en particular a los responsables de la oncocercosis ( Onchocerca volvulus ) y elefantiasis ( Wuchereria bancrofti ) en humanos. Una gran parte de los síntomas de estas enfermedades se deben a nematodos parásitos, pero la bacteria Wolbachia parece desempeñar un papel en estas enfermedades, en particular a través de la respuesta inmune que provoca en humanos infectados con la pareja nematodo / bacteria. Estudios recientes muestran que el tratamiento con antibióticos elimina las bacterias y esteriliza el nematodo que las alberga.

Control biológico

Los estudios de laboratorio han demostrado que los mosquitos Aedes aegypti infectados con bacterias del género Wolbachia eran más resistentes a las infecciones por parásitos como la malaria o los virus del dengue o chikungunya o el virus Zika .

Por lo tanto, surgió la idea de utilizar estas infecciones en un contexto de control biológico (en este caso llamado “  autocida  ”), mediante la reproducción y liberación de mosquitos infectados para finalmente reducir la prevalencia de enfermedades infecciosas en humanos. Los modelos parecen demostrar una posible erradicación de la enfermedad mediante este método. Para dispersar mejor los mosquitos infectados en su entorno, un experimento en Townsville en Australia involucró a 7,000 familias y escuelas que fueron invitadas a criar y liberar mosquitos en su jardín o ambiente (alrededor de 4 millones en este caso) después de que se hubieran infectado con un cepa de la bacteria Wolbachia que redujo su capacidad para transmitir el dengue , la infección por el virus del Zika y el chikungunya . Esta estrategia ha demostrado ser eficaz en Indonesia, donde la liberación de mosquitos infectados ha permitido reducir sustancialmente los casos de dengue y las hospitalizaciones por este motivo en los sectores afectados.

Sin embargo, esta estrategia que consiste en última instancia en proteger a los mosquitos (aunque las bacterias también pueden limitar su reproducción) ha planteado dudas porque los modelos sugieren que es posible una evolución de los parásitos así atacados, posiblemente haciéndolos más virulentos .

Existe otra estrategia de control biológico, que consiste en utilizar la esterilidad reproductiva entre un macho infectado de Aedes aegypti y una hembra que no lo es. En este proceso, un perímetro a tratar se inunda con una gran cantidad de machos infectados. Habiéndose vuelto mucho más numerosos que los mosquitos machos no infectados, impiden el nacimiento de una nueva generación. El tratamiento reduce drásticamente la población de mosquitos sin necesidad de insecticidas. Pero debe renovarse periódicamente.

Lista de especies

Notas y referencias

  1. (en) Hilgenboecker, K., P. Hammerstein Schlattmann P., A. Telschow, JH Werren, "  ¿Cuántas especies están infectadas con Wolbachia? - un análisis estadístico de los datos actuales  ” , cartas de microbiología FEMS . , vol.  281, n o  22008, p.  215-220
  2. (en) Werren JH, L. Baldo & Clark ME .. "  Wolbachia: maestros manipuladores de la biología de invertebrados.  " , Reseñas de la naturaleza. Microbiología , vol.  6, n o  10,2008, p.  741-51 ( ISSN  1740-1534 , PMID  18794912 , DOI  10.1038 / nrmicro1969 )
  3. (in) Rigaud, T. Juchault, P, "  Éxito y fracaso de las transferencias horizontales de feminización de endosimbiontes de Wolbachia en cochinillas  " , Journal of Evolutionary Biology . , vol.  8, n o  21995, p.  249-255
  4. (en) Stouthamer, R., JA Breeuwer, GD Hurst, "  Wolbachia pipientis : manipulador microbiano de la reproducción de artrópodos  " , Annu. Rvdo. Microbiol. . , vol.  53,1999, p.  71-102
  5. Sullivan W y O'Neill SL (2017); Microbiología: Manipulación de los manipuladores Naturaleza; doi: 10.1038 / nature21509, subido el 27 de febrero de 2017 ( resumen )
  6. Luciano A. Moreira , Iñaki Iturbe-Ormaetxe , Jason A. Jeffery y Guangjin Lu , “  Un simbionte de Wolbachia en Aedes aegypti limita la infección por dengue, chikungunya y Plasmodium  ”, Cell , vol.  139, n o  7,24 de diciembre de 2009, p.  1268-1278 ( DOI  10.1016 / j.cell.2009.11.042 , leído en línea , consultado el 7 de septiembre de 2017 )
  7. Servick K (2018) Este científico convencido de una ciudad australiana para convertirse en un refugio para los mosquitos | Noticias científicas | publicada el 1 st  de agosto de 2 018.
  8. Ferguson NM, Kien DT, Clapham H et al. Modelización del impacto en la transmisión del virus del bloqueo mediado por Wolbachia de la infección por el virus del dengue de Aedes aegypti , Sci Transl Med, 2015; 7 (279): 279ra37-279ra37
  9. "  Primera liberación de mosquitos contra el dengue en Noumea, Nueva Caledonia  " , en www.lefigaro.fr ,10 de julio de 2019(consultado el 10 de julio de 2019 ) .
  10. Utarini A, Indriani C, Ahmad RA et al. Eficacia de los despliegues de mosquitos infectados con wolbachia para el control del dengue , N Engl J Med, 2021; 384: 2177-2186
  11. Alizon, Samuel, (1980- ...). , ¿ Esto es serio, doctor Darwin? : evolución, microbios y nosotros , Éditions du Seuil, dl 2016, cop. 2016 ( ISBN  2021102920 , OCLC  940971773 , leer en línea )
  12. Lucha contra el Dengue , artículo del 12 de julio de 2019 en el sitio web del Institut Pasteur.

Bibliografía

enlaces externos