Como os mosquitos transmissores de doenças evoluaram para se especializar em nos morder
Existem dois caminhos. Um leva ao braa§o de Noah Rose, pesquisador de pa³s-doutorado na Universidade de Princeton. O outro leva a uma cobaia.

Os mosquitos Aedes aegypti são especializados em picadas de seres humanos e são os principais vetores de doenças como dengue, zika, chikungunya e febre amarela. Com a ajuda de colaboradores internacionais, a pesquisadora de pa³s-doutorado de Princeton, Noah Rose, e a professora Carolyn McBride, revelaram que as estações secas intensas e a urbanização regional impulsionam a tendaªncia desses mosquitos de procurar hospedeiros humanos. O novo artigo fornece um insights sobre como esse comportamento evoluiu e sugere que o aumento da urbanização pode levar mais mosquitos a buscar seres humanos no futuro.
Foto de Noah H. Rose
Para algumas espanãcies de mosquitos, sua preferaªncia por seres humanos revela algo sobre sua evolução - e a ecologia de seus lares ancestrais. Uma nova pesquisa, publicada em 23 de julho na revista Current Biology , identifica os componentes genanãticos subjacentes a afinidade dos mosquitos Aedes aegypti pelos seres humanos e indica que seu comportamento de busca por seres humanos pode ser atribuado a duas condições ambientais: clima e urbanização.
As descobertas podem explicar por que os mosquitos evoluaram a preferaªncia humana - e como asmudanças climáticas e a crescente urbanização podem gerar maior atração humana no futuro.
"A evolução do mosquito estãorelacionada a história da humanidade", disse Rose , a primeira autora do estudo, liderada por pesquisadores de Princeton e que inclui uma equipe internacional de colaboradores. "Eles evoluaram em resposta amudanças na maneira como os humanos vivem, se espalharam pelo mundo em resposta a eventos hista³ricos e estãoespalhando doenças de uma maneira que reflete isso."
Uma pequena fração das cerca de 3.500 espanãcies conhecidas de mosquitos evoluiu para se especializar em morder seres humanos. Sa£o essas espanãcies responsa¡veis ​​pela grande maioria das doenças transmitidas por mosquitos sofridas em todo o mundo. Um exemplo, A. aegypti , éo principal vetor de doenças como dengue, zika, chikungunya e febre amarela . Esta espanãcie espalha doenças que fazem mais de 100 milhões de pessoas doentes a cada ano.
"O que diferencia essa espanãcie éque ela tem como alvo especafico os seres humanos", disse Carolyn "Lindy" McBride , professora assistente de ecologia e biologia evolutiva e Neurociênciada Universidade de Princeton e principal autora do artigo.
Mas nem todos os indivíduos dessa espanãcie mostram a mesma afinidade pelos seres humanos. McBride, Rose e seus colegas queriam explorar quais fatores ecola³gicos poderiam levar alguns deles a caçar seres humanos especificamente.
Para fazer isso, os pesquisadores coletaram ovos de A. aegypti de 27 locais, representando a diversidade de habitats encontrados em toda a regia£o nativa da espanãcie na áfrica subsaariana. Esses locais incluaam terras em setepaíses e variavam de áreas urbanas densas a florestas remotas. Eles também variavam climaticamente, de áreas quentes e secas a áreas mais aºmidas e mais frias.
Os pesquisadores criaram 50 cola´nias de mosquitos derivadas dos ovos coletados em laboratório. Em seguida, eles colocam os mosquitos em um olfata´metro de duas portas - um dispositivo que incentiva os mosquitos a seguir seu olfato por um de dois caminhos: um tubo que leva a um ser humano - representado pelo braa§o de Rose - e outro que leva a um porquinho-da-andia. (As telas estrategicamente colocadas impediram danos a Rose e a s cobaias neste estudo).
Os cientistas combinaram seus resultados com dados ecola³gicos dos locais onde coletaram os ovos dos mosquitos. Os resultados mostraram que os mosquitos de áreas com estações secas longas e intensas preferiam os seres humanos. Em menor grau, a alta densidade populacional humana regional também foi um preditor de mosquitos mais atraados pelos seres humanos.
"Nãoera viver com pessoas que faziam mosquitos se especializarem em morder seres humanos", disse Rose. "Na verdade, eles estavam se adaptando a esses lugares realmente quentes e secos, onde viviam intimamente com os seres humanos".
A descoberta apoia uma teoria de que os mosquitos evoluaram para procurar seres humanos devido a nossa capacidade única de armazenar águadurante as estações secas.
Panela de barro usada para armazenar águaem clima seco
Recipientes de armazenamento de águaem cera¢mica, como este visto no Senegal,
fornecem condições ideais de reprodução para mosquitos e podem ter levado a
comportamentos de busca humana em áreas onde a águaera escassa.
Foto de Noah H. Rose
Os mosquitos faªmeas, responsa¡veis ​​por todas as picadas, precisam de sangue para produzir seus ovos. Mas seus ovos também precisam de águapara chocar. E os humanos, armazenando águaem locais acessaveis quando era escasso, forneceram aos mosquitos todo o sangue e águade que precisavam. Para esses mosquitos, procurar cheiros humanos tornou-se uma característica vantajosa.
"Isso érealmente interessante, porque nos da¡ uma imagem emocionante de como o salto para os hospedeiros humanos aconteceu", disse Rose.
Os pesquisadores deram um passo adiante, sequenciando completamente o genoma de 375 mosquitos. Eles compararam o genoma de mosquitos famintos por humanos com mosquitos menos exigentes. Isso revelou certos "pontos craticos" dentro do genoma que contribuem para a preferaªncia humana.
"Quando vemos esses genes fluindo para novas populações, os mosquitos nessas populações comea§am a morder os seres humanos", explicou Rose.
Suas descobertas produziram um modelo para prever como o comportamento dos mosquitos pode mudar nos pra³ximos 30 anos. Com a rápida urbanização na áfrica Subsaariana, éprova¡vel que a mudança na preferaªncia dos mosquitos por hospedeiros humanos aumente, dizem os autores.
"Na escala de décadas, as cidades estãodobrando e triplicando de tamanho", disse Rose. "A rápida urbanização provavelmente promovera¡ aumentos no comportamento de morder seres humanos".
A mudança climática éoutro fator, aumentando a taxa de desertificação e causando mais das condições que produziram comportamentos de morder humanos. Mas a taxa de urbanização na áfrica subsaariana superara¡ a mudança climática, argumentam os autores.
"[O clima] estãomudando, mas não estãomudando rápido o suficiente e das maneiras certas para causar grandesmudanças de preferaªncia [até2050]", disse Rose.
Daniel Neafsey, professor assistente da Escola de Saúde Paºblica de Harvard TH Chan, que não participou do estudo, disse que o artigo destaca como os seres humanos tem um impacto na ecologia que causa doenças transmitidas por mosquitos.
“a‰ um estudo realmente surpreendente e multidisciplinar, incorporando comportamento, gena´mica e fatores eco-geogra¡ficos†para descrever a preferaªncia de mordidas humanas em mosquitos, disse Neafesy.
A colaboração foi uma parte essencial da conclusão da pesquisa, disse Rose, não apenas entre as disciplinas, mas entre os setepaíses africanos onde o trabalho ocorreu. Pesquisadores de instituições do Senegal, Burkina Faso, Gana, Niganãria, Gaba£o, Uganda e Quaªnia contribuaram. Rose disse que se apoiaram fortemente nesses cientistas.
"Ha¡ muitos colaboradores neste trabalho, e isso ajudou uma quantidade enorme", disse Rose.
“O clima e a urbanização conduzem a preferaªncia do mosquito pelos seres humanosâ€, de Noah H. Rose, Massamba Sylla, Athanase Badolo, Joel Lutomiah, Diego Ayala, Ogechukwu B. Aribodor, Nnenna Ibe1, Jewelna Akorli, Sampson Otoo, John Paul Mutebi e Alexis L. Kriete, Eliza G. Ewing, Rosemary Sang, Andrea Gloria-Soria, Jeffrey R. Powell, Rachel E. Baker, Bradley J. White, Jacob E. Crawford e Carolyn S. McBride, foi publicado na revista Current Biology em julho. 23, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.092. Este trabalho foi financiado pelos Pew Charitable Trusts Scholars, pelo Programa Searle Scholars, pelo programa de bolsas da Fundação Esther A. & Joseph Klingenstein-Simons, pelo programa de jovens investigadores da Fundação Gruber Rosalind Franklin, pelo programa de pa³s-doutorado da Fundação Helen Hay Whitney, pelo programa de pa³s-doutorado da Fundação Helen Hay Whitney, pela Verily Life Sciences para todo o sequenciamento de genoma, a New York Stem Cell Foundation, os Institutos Nacionais de Saúde (bolsas R00DC012069, R01AI101112 e U01AI115595) e financiamento de tese de graduação do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da Universidade de Princeton e do Programa de Estudos Africanos.