Mosquitos *Aedes aegypti* e a radiação infravermelha para encontrar humanos

Uma picada de mosquito pode ser apenas um incómodo passageiro, mas em muitas regiões do mundo representa um problema sério.

Alguns mosquitos, como o Aedes aegypti, são responsáveis por disseminar vírus que causam mais de 100 milhões de casos anuais de doenças como dengue, febre amarela e Zika.

Outra espécie, o Anopheles gambiae, transmite o parasita que provoca a malária, originando mais de 400 000 mortes por ano, segundo a Organização Mundial da Saúde. Estes números valeram aos mosquitos a reputação de serem os animais mais mortíferos.

Como os mosquitos localizam os seus hospedeiros

Os mosquitos machos não representam perigo, mas as fêmeas precisam de sangue para o desenvolvimento dos ovos. Por esse motivo, os cientistas dedicam há mais de um século esforços a perceber de que forma os mosquitos encontram os seus hospedeiros.

O que se apurou ao longo desse trabalho é que os mosquitos não dependem de um único sinal; em vez disso, combinam vários sentidos, usados a diferentes distâncias, para identificar e atingir o alvo.

Uma equipa liderada por investigadores da Universidade da Califórnia, Santa Barbara (UCSB) acrescentou agora mais um sentido ao conjunto já conhecido: a deteção de infravermelhos.

Os investigadores observaram que a radiação infravermelha proveniente de uma fonte aproximadamente à temperatura da pele humana duplica o comportamento de procura do hospedeiro quando é combinada com CO2 e odor humano.

“O mosquito que estudamos, o Aedes aegypti, é excecionalmente competente a encontrar hospedeiros humanos”, afirmou Nicolas DeBeaubien, coautor principal do estudo e antigo estudante de doutoramento e investigador de pós-doutoramento na UCSB, no laboratório do professor Craig Montell. “Este trabalho traz uma nova perspetiva sobre como o conseguem.”

Detetar novos hospedeiros à distância

É amplamente reconhecido que mosquitos como o Aedes aegypti recorrem a vários indícios para se orientarem até aos hospedeiros à distância.

“Isto inclui o CO2 da nossa respiração, odores, visão, calor (por convecção) da nossa pele e a humidade do nosso corpo”, explicou Avinash Chandel, coautor principal e atualmente investigador de pós-doutoramento na UCSB, no grupo de Montell. “No entanto, cada um destes sinais tem limitações.”

Os insetos têm uma visão fraca e, além disso, ventos fortes ou movimentos rápidos podem perturbar a capacidade de seguir sinais químicos.

Perante estas restrições, os investigadores questionaram-se se os mosquitos conseguiriam captar um sinal direcional mais fiável.

A distâncias até cerca de 10 centímetros, os mosquitos conseguem detetar o calor irradiado pela nossa pele. E, depois de aterrarem, também percebem a temperatura da pele por contacto.

Estas capacidades correspondem a dois dos três tipos de transferência de calor: convecção (calor transportado pelo ar) e condução (calor transmitido por contacto direto).

Contudo, a energia térmica também pode percorrer distâncias maiores quando é convertida em ondas eletromagnéticas, normalmente no espectro do infravermelho (IV).

Animais como as víboras-de-fosseta conseguem detetar infravermelho térmico emitido por presas quentes, e a equipa quis saber se os mosquitos, como o Aedes aegypti, poderiam fazer algo semelhante.

Como o estudo foi realizado

Os investigadores colocaram mosquitos fêmeas num ambiente controlado e quantificaram o seu comportamento de procura do hospedeiro em duas zonas.

Ambas as zonas foram expostas a odores humanos e a CO2 em concentrações semelhantes às que expiramos. No entanto, apenas uma das zonas recebeu também IV a partir de uma fonte à temperatura da pele.

Foi instalada uma barreira para impedir a troca de calor por condução e convecção. Em seguida, os investigadores contaram quantos mosquitos começaram a sondar com a tromba como se estivessem à procura de uma veia.

Radiação infravermelha e atividade dos mosquitos

Ao acrescentar radiação infravermelha térmica de uma fonte a 34 ºC (aproximadamente a temperatura da pele), a atividade de procura do hospedeiro duplicou.

Este comportamento confirmou a radiação infravermelha como um sentido recém-documentado que os mosquitos usam para localizar humanos. A equipa verificou que este sentido se mantém eficaz até cerca de 70 centímetros (aprox. 2,5 pés).

“O que mais me impressionou neste trabalho foi a força do sinal de IV”, disse DeBeaubien. “Quando ajustámos todos os parâmetros de forma correta, os resultados tornaram-se inegavelmente claros.”

Estudos anteriores não tinham detetado qualquer efeito do infravermelho térmico no comportamento dos mosquitos, mas o autor sénior Craig Montell considera que isso se deve a diferenças metodológicas.

“Qualquer sinal isolado não estimula a atividade de procura do hospedeiro. Só no contexto de outros sinais, como CO2 elevado e odor humano, é que o IV faz diferença”, afirmou Montell. De facto, a sua equipa constatou que o infravermelho, por si só, não tem impacto.

Como é que os mosquitos detetam IV?

Os mosquitos não conseguem detetar radiação infravermelha térmica da mesma forma que detetam luz visível, porque a energia do IV é demasiado baixa para ativar as proteínas de rodopsina que, nos olhos dos animais, detetam a luz visível.

Segundo Montell, não existe qualquer proteína conhecida que seja ativada por radiação com comprimentos de onda tão longos. Ainda assim, há outra via possível para detetar infravermelho.

“Temos calor convertido em ondas eletromagnéticas, que depois voltam a ser convertidas em calor”, explicou Montell, sublinhando que o IV proveniente do sol tem um comprimento de onda diferente do IV gerado pelo calor do nosso corpo, já que o comprimento de onda depende da temperatura da fonte.

Calor do corpo humano e neurónios dos mosquitos

A equipa colocou a hipótese de que o nosso calor corporal, que gera IV, possa incidir sobre determinados neurónios no mosquito e ativá-los ao aquecê-los. Assim, os mosquitos conseguiriam detetar a radiação de forma indireta.

Sabe-se há muito que as pontas das antenas dos mosquitos contêm neurónios sensíveis ao calor. Os investigadores verificaram que, ao remover essas pontas, os mosquitos perdiam a capacidade de detetar radiação infravermelha.

Mosquitos, humanos e radiação infravermelha

Metade da população mundial está em risco de doenças transmitidas por mosquitos, e cerca de mil milhões de pessoas são infetadas todos os anos.

Além disso, as alterações climáticas e as viagens globais alargaram a área de distribuição do Aedes aegypti para lá dos países tropicais e subtropicais, levando estes mosquitos a zonas dos EUA, como a Califórnia, onde não existiam há apenas alguns anos.

A descoberta da equipa pode ajudar a melhorar estratégias de controlo de populações de mosquitos. Por exemplo, integrar IV térmico de fontes próximas da temperatura da pele poderá tornar as armadilhas mais eficazes.

Os resultados também contribuem para explicar por que razão a roupa larga é particularmente eficaz a prevenir picadas. Para além de dificultar o acesso dos mosquitos à pele, a roupa larga permite que o IV se dissipe entre a pele e o tecido, tornando mais difícil a deteção por parte dos mosquitos.

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