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Doenças transmitidas por vetores (VBDs) são infecções transmitidas a humanos e outros animais pela picada de um artrópode vetor infectado1. Os vetores são responsáveis por 20% das doenças infecciosas tropicais globais e colocam 80% da população humana mundial em risco de VBDs2. Mosquitos e carrapatos, que são artrópodes sugadores de sangue obrigatórios, são responsáveis por aumentos significativos na saúde pública e nos encargos econômicos em todo o mundo devido aos seus comportamentos de alimentação direta e transmissão de uma ampla gama de patógenos (parasitas, bactérias ou vírus)3. Assim, esta coleção de métodos visa introduzir uma ampla gama de abordagens essenciais e complementares para o estudo desses vetores por meio de uma variedade de técnicas baseadas no conhecimento abrangente da biologia de mosquitos e carrapatos. Estudos sobre os aspectos fundamentais de mosquitos e carrapatos (in vitro e in vivo), os microrganismos transportados e transmitidos por eles (interações entre vetores, simbiontes, patógenos e hospedeiros vertebrados) e abordagens de controle de vetores estão incluídos nesta Coleção de Métodos.
A sobrevivência dos vetores artrópodes e sua capacidade de manter e transmitir patógenos estão intimamente ligadas à temperatura4. Haziqah-Rashid et al. apresentam um método simples e de baixo custo para determinar as preferências de temperatura dos mosquitos5. Seu aparelho consiste em câmaras interligadas com diferentes temperaturas e permite que os mosquitos (e outros insetos voadores) voem livremente para seu ambiente preferido, permitindo assim a determinação das temperaturas ideais dos insetos. Isso será útil para determinar os efeitos de uma variedade de manipulações, como infecção por patógenos, dieta ou presença de endossimbiontes, nas preferências de temperatura dos insetos, bem como para definir os parâmetros para uso em estudos de modelagem que avaliam a adequação climática das regiões para o estabelecimento de vetores de doenças.
Um mosquito invasor que se prevê que se beneficie de um clima mais quente e se espalhou pelo mundo por meio do comércio internacional é o mosquito tigre asiático, Aedes albopictus6. Como vetor de múltiplos vírus, esta espécie representa uma ameaça crescente à saúde humana, e novos métodos de controle serão importantes na luta contra esse mosquito. Em seu artigo, Liang et al. descrevem a preparação de um novo inseticida derivado de plantas que mostra alta eficácia contra larvas de A. albopictus , embora não mostre efeitos nocivos em peixes, o que sugere baixa toxicidade ambiental7. Embora apenas nos estágios iniciais de investigação, este inseticida botânico é um candidato promissor ao controle de mosquitos e pode ser eficaz contra outras espécies importantes de mosquitos.
O endossimbionte transmitido maternalmente Wolbachia mostrou-se promissor para o controle do vírus da dengue em populações de mosquitos de campo, demonstrando assim potencial de implantação para supressão da dengue 8,9. No entanto, os mecanismos que dão origem a esse fenômeno são pouco caracterizados, sendo necessária uma maior compreensão das interações mosquito-endossimbionte-vírus. Para fornecer ferramentas para o estudo dessas interações, Chen et al. descrevem um conjunto de métodos complementares baseados em ácidos nucleicos e anticorpos para a detecção e quantificação de Wolbachia em células de mosquitos que também podem ser aplicados a uma variedade de insetos que abrigam Wolbachia 10.
A vigilância de vírus transmitidos por mosquitos é importante para detectar vírus circulantes que podem representar ameaças potenciais à saúde, e essa vigilância também pode levar à descoberta de novos vírus patogênicos ou específicos de insetos. Huang et al. relatam um método baseado em cultura de células para o isolamento e amplificação de vírus associados a mosquitos a partir de amostras de mosquitos coletadas em campo11, que pode ser seguido de purificação, identificação e caracterização do vírus.
O sucesso de um patógeno transmitido por artrópodes em invadir, colonizar e ser transmitido por um vetor depende de sua capacidade de superar várias barreiras fisiológicas, incluindo as das glândulas salivares e do intestino médio. Wang et al. apresentam um protocolo para avaliar a competência vetorial de mosquitos para vírus usando dois métodos diferentesde infecção 12. Ao comparar a disseminação e transmissão do vírus da dengue no Aedes aegypti após infecção oral ou intratorácica, este protocolo destaca o impacto que as barreiras da glândula salivar e do intestino médio desempenham na redução da transmissão do vírus dentro do mosquito e, portanto, na determinação da competência do vetor.
O estudo de vetores como carrapatos em laboratório pode ser desafiador devido ao seu longo ciclo de vida e necessidade de alimentação em vários animais hospedeiros diferentes. O protocolo de Khoo et al. detalha a configuração de um alimentador de membrana artificial que pode ser usado para criação de carrapatos de curto prazo em laboratório sem o uso de animais e pode ser empregado para estudar o efeito de vários tratamentos controlados na biologia do carrapato, como infecção por patógenos e ingestão de antibióticos13. Embora este método seja descrito para a alimentação de todas as fases de Ixodes scapularis, o método também pode ser adaptado a outras espécies e aplicações de carrapatos.
A saliva do carrapato contém muitos efetores que desempenham papéis importantes na modulação imunológica do hospedeiro e no aumento da transmissão do patógeno durante a alimentação do carrapato. MicroRNAs, sequências curtas não codificantes que regulam a expressão gênica tanto na interface carrapato-hospedeiro quanto dentro do carrapato, são um desses efetores sobre os quais pouco se sabe. Um método para isolar microRNAs de culturas de glândulas salivares de carrapatos e vesículas extracelulares (EVs) é apresentado por Leal-Galvan et al.14. Ao cultivar glândulas salivares ex vivo , os autores conseguiram reduzir consideravelmente o número de carrapatos necessários para a produção e isolamento de EVs e foram capazes de extrair microRNAs de alta qualidade suficientes para o sequenciamento de próxima geração. Este método facilita o isolamento e o estudo de EVs de carrapatos e deve avançar nossa compreensão dessas organelas nas interações carrapato-hospedeiro.
Estudos funcionais de genes de patógenos são fundamentais para entender suas estratégias de sobrevivência e adaptação aos ambientes contrastantes de hospedeiro e vetor. Um grande avanço para o estudo da Rickettsia intracelular foi o desenvolvimento de vetores de transporte de plasmídeo para a expressão de genes de interesse15. Wang et al. descrevem um protocolo para a eletroporação de Rickettsia parkeri purificada para transformação com um vetor shuttle, seguido pela seleção e visualização dos transformantes em células de carrapato16. Este método de transformação pode ser adaptado para introduzir vetores de transporte ou sistemas de mutagênese de transposase em outras espécies de Rickettsia para melhorar a compreensão das interações rickettsia-hospedeiro-vetor.
O desenvolvimento de ferramentas novas e eficazes para prevenir a transmissão de VBD depende de um sólido conhecimento da biologia vetorial e da interface vetor-micróbio. Os artigos desta coleção de métodos detalham uma variedade de técnicas de laboratório para estudar carrapatos, mosquitos e os patógenos e simbiontes que eles hospedam, permitindo assim vários caminhos de pesquisa básica e aplicada nesses tópicos. Os avanços na pesquisa vetorial facilitarão o design de soluções inovadoras para controlar a disseminação de VBDs.