Geosmina, el olor microbiano que podría ayudarnos contra el Aedes aegypti, que transmite el dengue, el zika y la chikungunya

“La geosmina es uno de los olores microbianos más reconocibles y comunes del planeta”, comienzan diciendo los autores del artículo científico publicado en la última edición de la revista Current Biology. De hecho, es tan común que no debe haber lector que no lo haya olfateado alguna vez: es ese olor a tierra mojada que asociamos con la lluvia. La geosmina es una sustancia producida por algunos organismos, como por ejemplo la bacteria Streptomyces coelicolor, que es común en los suelos –las gotas de lluvia al caer sobre la tierra hacen que su aroma llegue hasta nuestras narinas– y algunas cianobacterias.

El equipo de investigadores de varias nacionalidades, liderados por Nadia Melo y Marcus Stensmyr, del Departamento de Biología de la Universidad de Lund, Suecia, partieron del hecho de que “algunos insectos, como los mosquitos, requieren ambientes ricos en microbios para su progenie, mientras que para otros insectos, tales microbios pueden resultar peligrosos” y decidieron estudiar de qué manera la geosmina afectaba la selección de lugares para la puesta de huevos de los mosquitos Aedes aegypti, mosquito de interés para la ciencia ya que transmite enfermedades como la fiebre amarilla, el dengue, el zika y la chikungunya.

La geosmina los pone mimosos

También en el mundo de los insectos, lo que para unos es maravilloso para otros puede ser un infierno. En el trabajo los autores señalan que en la muy estudiada mosca del vinagre, Drosophila melanogaster, “la geosmina se decodifica de una manera notablemente precisa e induce aversión, presumiblemente señalando la presencia de microbios dañinos”. El efecto que encontraron en el Aedes es el contrario: “A diferencia de las moscas, la geosmina no es aversiva, sino que media en la selección del sitio de puesta de huevos”. Es que la naturaleza es sabia: para que los mosquitos encontraran los mejores lugares para poner sus huevos, la evolución permitió que desarrollaran la sensibilidad a la humedad (conocida como higrosensación) y el olfato de manera de que puedan “detectar los volátiles producidos por los microbios acuáticos, que junto con los detritos de las plantas, sirven como alimento para las larvas”. La presencia de geosmina en el ambiente promovía la puesta de huevos de las hembras del mosquito A. aegypti, fenómeno que según los autores podría tener que ver con que las hembras “probablemente asocian la geosmina con microbios, incluidas las cianobacterias consumidas por las larvas”, y que las larvas “también encuentran la geosmina atractiva, así como las cianobacterias que la producen”.

Trabajando con mosquitos transgénicos in vivo, y por medio de imágenes de señalización de calcio de microscopía multifotónica, los autores afirman que “los mosquitos A. aegypti codifican la geosmina de una forma cualitativamente similar a las moscas, es decir, a través de un canal olfativo con un alto grado de sensibilidad a este volátil”. Para las pruebas de preferencias de oviposición, los investigadores prepararon una series de experimentos en el que los mosquitos podían elegir entre agua con medio de crecimiento y otro en el que el agua además tenía una cepa de la cianobacteria Kamptonema, que produce geosmina. “El agua inoculada con cianobacterias fue claramente preferida sobre el agua a la que sólo se agregó medio de crecimiento”, informan los investigadores en su artículo. Cuando debieron elegir entre agua con cianobacterias que producen geosmina y agua con otra especie de cianobacteria que no lo hace, los mosquitos seguían prefiriendo como lugar para dejar descendencia la que tenía las cianobacterias que producen la sustancia que huele a tierra mojada.

Puesta en práctica

Habiendo demostrado que la geosmina “media la preferencia de sitios de oviposición en el laboratorio”, los autores se preguntaron si también lo haría “en condiciones de campo como una potencial herramienta de control de Aedes aegypti”. Para ello eligieron un lugar en Miami, Estados Unidos, “donde el combate a estos mosquitos ha sido una prioridad desde el arribo de zika en 2016”. Confeccionaron trampas de puesta de huevos en las que se colocaron sachets con geosmina sintética en tres distintas diluciones en 21 puntos de Miami durante siete meses.

“Las ovitrampas cebadas con geosmina con la dilución 10-4 contenían un mayor número de huevos en comparación con las trampas de control, mientras que las trampas cebadas con la concentración más alta o más baja no causaban una preferencia de oviposición en comparación con el agua sola”, informan en el trabajo. Sobre esta variación hipotetizan que “los resultados podrían indicar que la geosmina sólo funciona dentro de ciertos rangos de concentración, como se informó anteriormente para otros señuelos trampa de oviposición en Aedes”. Si bien reconocen que es necesario más trabajo de campo para determinar que las trampas con cebos de geosmina son un control efectivo para las poblaciones de mosquitos, sí se animan a decir que “estos experimentos sirven como prueba de concepto de que la geosmina podría funcionar en los enfoques de control del mosquito de ‘atraer y matar’”.

Sin embargo, tal vez por el origen sueco de la científica y el científico que lideraron la investigación, en el artículo afirman que “desafortunadamente la geosmina es cara y difícil de obtener, particularmente en países en desarrollo tropicales y subtropicales donde A. aegypti está causando más daño”. La siguiente frase es digna de ser enmarcada: “Por tanto, a menos que una fuente barata de geosmina pueda ser identificada, nuestros hallazgos tendrían pocas consecuencias prácticas”. Coherentes con este pronunciamiento, se pusieron a buscar esa fuente de geosmina más accesible para usar como control del vector y la encontraron en una hortaliza común: la remolacha. “Las remolachas pueden crecer en gran parte del mundo y requieren procedimientos agrícolas bastante sencillos”, señalan, por lo que procedieron a evaluar si el jugo de esta hortaliza podría utilizarse como cebo. Los autores señalan que se sabe que “la geosmina se produce y enriquece en la cáscara de la remolacha, mientras que la pulpa sólo contiene trazas de este compuesto”, lo que confirmaron usando un cromatógrafo de gases y espectrometría de masa. Haciendo experimentos in vivo sobre la respuesta de los mosquitos Aedes aegypti a la remolacha, concluyen que “la cáscara de remolacha es una alternativa económica y sostenible a la geosmina”.

Pero no alcanzaba con tener respuesta sólo en el laboratorio, así que este equipo de investigadores fue una vez más al campo, en esa ocasión al estado de Alagoas, en el noreste de Brasil, donde el mosquito es un problema importante. “En línea con los resultados de laboratorio, las trampas cebadas con extracto de cáscara produjeron considerablemente más huevos de mosquito que las trampas con agua sola”, informan en el artículo, por lo que con el viento en la camiseta concluyen: “En resumen, la cáscara de remolacha funciona como un estimulante de la oviposición en condiciones de campo y podría ser un método económico y ecológico para el control de mosquitos en los países en desarrollo”. También señalan que “el diseño de la trampa se puede mejorar, como la formulación de remolacha, para aumentar las capturas”, “no obstante, nuestros hallazgos proporcionan un método innovador y sostenible para monitorear y potencialmente controlar A. aegypti en zonas de bajos ingresos”.

Para determinar la relación entre la geosmina y los mosquitos que transmiten enfermedades, los investigadores hicieron experimentos que arrojan luz sobre los mecanismos de olfacción de los insectos. Pero como ellos dicen, su trabajo sirvió para más: “Además de ofrecer información sobre cómo los insectos, y los mosquitos en particular, decodifican los olores, nuestros hallazgos también sugieren un enfoque novedoso y sostenible para el control de mosquitos”. Sobre su propuesta de sustituto económico para países en desarrollo, afirman que “el uso de las cáscaras de remolacha como cebo conlleva el beneficio de que la parte de la remolacha que de otro modo se habría desperdiciado ahora tiene un uso”. La frase con la que terminan su artículo científico serviría como ejemplo para ilustrar que a veces, cuando los experimentos, los datos recolectados y los análisis son contundentes –también incide la trayectoria de quien lo diga–, se pueden hacer comentarios jocosos o que al menos se escapan de la ortodoxia del paper: “La cáscara puede usarse para atrapar mosquitos, la pulpa puede usarse para hacer borscht o alguna otra comida sabrosa y nutritiva”.

Artículo: “Geosmin Attracts Aedes aegypti Mosquitoes to Oviposition Sites”.

Publicación: Current Biology (diciembre de 2019).

Autores: Nadia Melo, Gabriella Wolff, Andre Costa, Robert Arribas, Merybeth Fernández, Muriel Gugger, Jeffrey Riffell, Matthew DeGennaro, Marcus Stensmyr.