Año 5 • No. 195 • septiembre 5 de 2005

Xalapa • Veracruz • México
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Edith Escalón
Verónica Domínguez, investigadora de la Facultad de Biología de la UV, ha logrado un bioinsecticida que puede ser el más eficaz instrumento para atacar al mosquito transmisor del dengue (Aedes aegypti), a partir de la anonacina, sustancia que contienen las semillas de la guanábana. El bioinsecticida puede aniquilar el 100 por ciento de las larvas y las pupas de este vector, y se estudian las posibilidades para que funcione como vacuna para los propios insectos, de manera que sean inmunes al virus. Por añadidura, a diferencia del abate (químico recomendado por la OMS), este bioinsecticida es soluble en agua, resistente a la luz y no afecta al medio ambiente.
La anonacina, una sustancia contenida en las semillas de la guanábana, es ahora la base de un insecticida biológico que ha logrado fulminar al mosquito transmisor del dengue (Aedes aegypti), y aniquilar al mismo tiempo el 100 por ciento de las larvas, pero principalmente a las pupas de este vector, que el resto de los insecticidas deja intactas, lo que significa que acaba con el principal transmisor de esta enfermedad mortal en todas sus etapas.
Esta biotecnología fue desarrollada en la Facultad de Biología de la Universidad Veracruzana por la doctora Verónica Domínguez, especialista en biología molecular, quien se ha dedicado desde hace años a explorar algunos recursos naturales y analizar sus posibles aplicaciones o explotación biotecnológica.
Los resultados de su investigación muestran que este bioinsecticida podría ser la base de las estrategias mundiales de control del vector del dengue, pues no sólo es más efectivo que los plaguicidas tradicionales, sino que, a diferencia de éstos, es resistente a la luz y resulta mucho menos agresivo contra el medio ambiente, pues es de origen natural y utiliza agua como soporte para su dispersión, y no químicos.
Resistencia del Aedes aegypti
Uno de los principales problemas que enfrenta el hombre en su lucha contra el dengue es la resistencia que ha desarrollado el Aedes aegypti a los insecticidas convencionales, así como su rápida adaptación a diferentes ambientes, pues su distribución se restringe cada vez menos a ciertos climas, latitudes o bioentornos.

Según Verónica Domínguez, el Aedes resiste los insecticidas naturales y químicos que sí aniquilan otras especies de insectos. El propio abate –químico que la Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda como método para el control del dengue– afecta sólo las primeras fases del mosquito (las larvarias) y deja intactas las pupas, que son la última etapa acuática del Aedes.

Y es que el abate actúa por ingestión, pues las larvas, al alimentarse del agua contenida en los recipientes donde se reproducen ( y pasan de huevecillos a larvas) ingieren dosis de Abate que les producen la muerte; sin embargo, las pupas no necesitan alimento, ya no filtran agua y, por lo tanto, el insecticida comercial les resulta inofensivo.

De ahí que la investigadora y su equipo de trabajo decidieran probar diferentes alternativas a este problema, usando compuestos orgánicos, buscando a la vez dar valor agregado a uno de los recursos naturales que existen en el estado. Este desarrollo es ejemplo de las tantas posibilidades que la bioquímica y la biología molecular brindan, no sólo a la generación de nuevos conocimientos, sino a la interacción con otras áreas, en este caso, con el campo de la salud humana.
Herencia de familia
Las cualidades de la guanábana (y del resto de la familia de anonáceas, entre las que se cuentan la chirimoya, el anón y la ilama) son bien conocidas desde hace años. Existen reportes que dan cuenta de las propiedades anticancerígenas e insecticidas de ciertas sustancias que sólo ellas producen (llamadas acetogeninas) contenidas en sus hojas y semillas, pero nadie hasta ahora había estudiado sus efectos en las pupas del Aedes.

Después de varios ensayos con extractos naturales e insecticidas químicos comerciales, el grupo de trabajo determinó que en las semillas de la guanábana se encuentra el agente letal, pues la aplicación de extractos de este compuesto a larvas y pupas del mosquito (que les proporcionó el Departamento de Vectores del Sector Salud), fue efectiva en el 100 por ciento de los casos, eliminando larvas y pupas a la vez.

La doctora explicó que el Aedes deposita huevos que eclosionan cuando hay condiciones de humedad adecuada (aún cuando hayan pasado largos periodos en estado de letargo). A partir de entonces sale una larva que atraviesa por cuatro fases de metamorfosis misma que después se convierte en pupa, estadio en el que pasa sólo unas horas antes de transformarse en mosquito adulto.

“Lo que hace la sustancia es inhibir los cambios morfológicos de las pupas, es decir, detiene su metamorfosis y no permite que de este estadio (que es cuando se forman sus patas, alas, ojos, glándulas salivales y órganos reproductores) pasen a la fase adulta”.
Sustancia con nombre y apellido
Para sistematizar el estudio, el equipo, de investigación se dedicó a la purificación química de la sustancia en el Laboratorio de Biología Molecular de la Facultad de Biología (de Xalapa), con el apoyo de la UNAM y la Unidad de Servicios de Apoyo a la Resolución Analítica (SARA) de la UV, quienes ofrecieron el equipo de cristalería y algunos materiales para hacer la cromatografía en columna, un estudio especializado que permite la purificación del compuesto activo, la determinación de la estructura molecular y la identificación de la misma, algo así como su “nombre y apellido”. Para esto, tuvieron el apoyo de investigadores del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autíonoma de México (UNAM).

Verónica Domínguez.
Así, encontraron que la sustancia tóxica era justamente una acetogenina. Verónica Domínguez comentó que esta sustancia llamada anonacina ya había sido reportada a nivel estructural, lo cual impidió una posible patente. También indicó que la anonacina se reporta como como tóxica para algunas especies de insectos (especialmente mosca de la fruta en fases larvarias), pero nunca se habían investigado sus efectos nocivos en las pupas del Aedes aegypti, fase de metamorfosis que siempre había quedado al margen de los programas de control del dengue. Ahí reside el valor de estos estudios y la aportación fundamental de los investigadores de la UV.
Una de las ventajas de esta sustancia activa, según explicó la investigadora, es que basta con bajas concentraciones para ser letal en larvas y pupas, es soluble en agua (lo que facilita los métodos de dispersión) y resistente a la luz, con lo que supera las desventajas del Abate tradicional y otros insecticidas químicos que se inactivan con la luz, el paso del tiempo, y además, afectan al medio ambiente, pues si bien en bajas concentraciones son productos inocuos para la salud humana –en bajas concentraciones– su acumulación en el agua implica contaminación química cuyos riesgos aún no han sido completamente definidos.

La investigadora reconoció que estos primeros estudios abrieron nuevas vertientes de investigación, pues conociendo ya los efectos tóxicos de la anonacina en los insectos es necesario hacer pruebas de toxicidad en organismos modelo (ratas de laboratorio u otros vertebrados), a fin de saber si su ingesta no tiene efectos secundarios, lo que es poco probable pues se trata de una sustancia natural que ingerimos comúnmente en la fruta que la contiene.
Vacuna para mosquitos
Los resultados de la investigación han permitido a la investigadora pensar en posibilidades futuras de innovación en el control de esta enfermedad mortal. Una que ya vislumbra es la inmunización de Aedes aegypti contra el dengue, una especie de “vacuna para mosquitos” que les provoque un rechazo al virus y no permita que ellos mismos sean infectados impidiendo así la transmisión a humanos.

“Hay que recordar que el virus no lo tienen los insectos, cuando menos no el Aedes aegypti, ellos sólo son transmisores, lo adquieren de los seres humanos previamente infectados; si logramos encontrar una sustancia que los inmunice podríamos ganarle terreno a la enfermedad, lo que es urgente si consideramos tan sólo las estadísticas del último año en Veracruz”. (Ver cuadro 1)

Esta perspectiva es una de las más urgentes que requiere la investigación en la lucha contra el dengue, pues el mosquito está mutando, adaptándose al cambio climático y las especies transmisoras, extendiendo su distribución geográfica tanto como el hombre, pues sigue a los asentamientos humanos rurales y urbanos.

De hecho, según informes del Sector Salud, hay una especie de mosquito transmisor que ya ha desarrollado la capacidad de transmitir el virus a su descendencia, lo que agrava el problema. De ahí que investigaciones como ésta resulten valiosas por la innovación que proponen en los métodos de control y prevención del dengue.
Resistencia al abate
El Temefos (conocido comúnmente como abate) es un insecticida químico organofosforado de gran importancia en salud pública, porque se aplica a nivel mundial como larvicida para el control del mosquito Aedes aegypti, el principal vector de los cuatro tipos del virus del dengue. Este insecticida se aplica granulado en tinacos y cisternas con agua, así como en cualquier tipo de recipiente con agua que sirva como criadero (llantas, floreros, macetas, etcétera). Desafortunadamente, su uso intensivo ya ha empezado a generar resistencia en los insectos en algunos países de Asia y del Caribe y plantea la necesidad de usarlo en concentraciones que no maten al insecto pero que sí afecten lo suficiente su biología como para que disminuya su capacidad de transmitir la enfermedad.
Problema mundial
De acuerdo con la OMS, dos quintas partes de la población mundial vive en riesgo de ser infectada por dengue y más de 100 países han sido afectados por epidemias de dengue o dengue hemorrágico. Dicho organismo estima que anualmente ocurren más de 50 millones de casos de dengue y dengue hemorrágico; 500 mil casos hospitalizados y 20 mil defunciones. El 95 por ciento de los casos son niños. Las tasas de ataque llegan hasta 64 por cada mil habitantes. El control de la enfermedad es costoso y las epidemias ocasionan un importante impacto negativo en el desarrollo socioeconómico de los países.
Aedes aegypti hoy
Entre 1948 y 1972 el Aedes aegypti fue erradicado en 21 países del continente americano. En 1997, prácticamente todos los países de este bloque se encontraban reinfestados, incluido Estados Unidos, y han ocurrido numerosas epidemias de dengue y de dengue hemorrágico en la región, lo que se ha convertido progresivamente en un problema de salud. La situación ocurrida en Perú en 1995 con la notificación de 492 casos de dengue hemorrágico y 192 defunciones, evidencia la existencia de este riesgo.
Dengue en Veracruz (cuadro 1)
De acuerdo con informes del IMSS,Pemex,ISSSTE y Servicios de Salud de Veracruz, de enero a agosto de 2005 se han reportado en Veracruz 846 casos de dengue, 135 de ellos, hemorrágico. La tabla siguiente muestra los municipios que han reportado esta enfermedad*.
Jurisdicción sanitaria
Dengue
Dengue hemorrágico
Pánuco
106
1
Tuxpan
50
11
Poza Rica
179
38
Martínez de la Torre
124
0
Xalapa
24
2
Córdoba
50
0
Orizaba
2
0
Veracruz
62
15
Cosamaloapan
52
6
San Andrés Tuxtla
14
0
Coatzacoalcos
183
62
Total
846
135

* Fuente: Boletín epidemiológico. Secretaría de Salud y Asistencia de Veracruz. 13 de agosto de 2005.
Diferencia entre mosquitos sanos
y afectados por anonacina


En la pupa normal se desarrollan las alas, patas y demás órganos del mosquito del dengue.


La anonacina provoca que la pupa deje al descubierto las partes internas de su cuerpo y no alcance a completar su ciclo de desarrollo.


Las larvas normales tienen el cuerpo arqueado, son semitransparentes y tienen la cabeza pegada al tórax.


Después de exponerla a la anonacina la larva se rigidiza, la cabeza se separa del tórax y la infección por la sustancia ennegrece su cuerpo.