Culex pipiens

Un mosquit va poder matar Alexandre el Gran

Quan s’acostava a Babilònia, Nearc que havia tornat a l’Eufrates pel gran mar, va dir que li havien parlat alguns caldeus, instant-lo perquè Alexandre no entrés a Babilònia; però aquest no va fer cas, sinó que va continuar la seva marxa, i quan ja tocava a les muralles, va veure molts corbs voleiant i picotejant-se els uns als altres, dels quals alguns van caure davant d’ell“.

Així va descriure, a finals de segle I, Plutarc l’arribada d’Alexandre el Gran a Babilònia. Aquest petit fragment del tom V del seu “Vides Paral·leles” va portar fa uns anys a l’epidemiòleg, John Marr, i a l’expert en malalties infeccioses, Charles Calisher, a anunciar que havien trobat la causa de mort del conqueridor macedoni.

Després de fer seu el tron de Macedònia, Alexandre va enderrocar a l’Imperi Persa i va mirar cap a l’Est, arribant a envair gran part de l’Índia. Va donar lloc a l’imperi més vast de l’època, però va morir sobtadament l’any 323 aC a la ciutat mesopotàmica de Babilònia, situada prop de l’actual Bagdad. La seva mort ha intrigat els historiadors durant anys, els cronistes de l’època no van esmentar cap de les malalties endèmiques de la regió, sumint la seva mort en un misteri. Autors moderns han suggerit diferents tipus d’intoxicacions, grip, malària i febre tifoide com a possibles causes. Totes elles basades en els diferents documents que descriuen la malaltia que el va afectar durant dues setmanes fins a la seva mort.

Fa uns anys, Marr i Calisher van aportar un nou suggeriment: Alexandre el Gran va ser víctima d’una encefalitis produïda pel virus de Nil Occidental o West Nile, en el seu nom en anglès. Una febre, que en l’actualitat és comuna a parts d’Àfrica, Àsia occidental i Orient Mitjà, tot i que cada vegada es detecten més casos a Europa i els Estats Units. El virus és albergat principalment per aus, sent els mosquits els que ho transmeten d’un individu a un altre, o d’una espècie a una altra, podent de vegades transmetre-ho als humans o cavalls i altres èquids.

Corbs morts: mal presagi o símptoma de la febre de Nil Occidental?

La seva mort va tenir lloc a finals de primavera. Babilònia, situada al riu Eufrates, limitava a l’est amb un pantà. Les aus i els mosquits havien de ser abundants, com ho són en altres zones pantanoses.

El text de Plutarc és el que va donar la pista a tots dos investigadors, per suggerir la febre de Nil Occidental com a causa de la seva mort. L’escena de corbs volant frenèticament, amb col·lisions i individus caient morts, els va portar a pensar en el virus de Nil Occidental (Fig. 1). D’entre les aus, el virus afecta principalment a còrvids. La família d’aus a la qual pertany els corbs, són particularment susceptibles al patogen, sent algunes de les seves espècies les responsables de la seva propagació. El virus es transmet d’una au a una altra i, de tant en tant, algun mosquit pot transmetre-ho a persona i cavalls. Humans i cavalls poden emmalaltir, però no poden transmetre el virus, a diferència de les aus. Des del punt de vista de virus, infectar una persona és un camí sense sortida, a diferència d’infectar aus.

Alejandro Magno virus Nilo Occidental mosquito muerte

Fig. 1. L’escena dels corbs a l’entrada de Babilònia és la que suggereix que aquestes aus podien estar infectades amb el virus de Nil Occidental i acabar infectant a Alexandre el Gran.

 

A més del text dels corbs, Marr i Calisher van comprovar la seva idea mitjançant un programa de diagnòstic en línia: GIDEON (Global Infectious Diseases and Epidemiology Network). A l’introduir els símptomes descrits en els textos de l’època sobre la mort d’Alexandre (Infecció respiratòria, trastorn hepàtic, erupcions cutànies, etc.) al costat del de les aus, la resposta obtinguda pel programa va ser només una: febre de Nil Occidental.

Òbviament, no tots els autors han acceptat aquesta versió. Alguns argumenten que els símptomes d’infecció per virus de Nil Occidental són generalment lleus, similars a la grip, i la majoria de les persones es recuperen al cap de pocs dies. La malaltia pot complicar per a gent gran i persones amb el sistema immune debilitat, requisits que no sembla complir un jove Alexandre el Gran de trenta-dos anys que havia conquerit un imperi tan gran.

Però més enllà de si Alexandre va poder o no estar suficientment debilitat perquè es compliqués la infecció, altres investigadors van aportar altres dades per a dubtar de la febre de Nil Occidental com a causa de la seva mort.

 

Hi havia el virus de Nil Occidental en l’època d’Alexandre?

Els autors, Marr i Calisher, donaven per fet que el virus, endèmic a l’Orient Mitjà, havia de portar, no només segles, sinó mil·lennis, circulant entre el Tigris i l’Eufrates, i igual que les aus es van veure afectades pel virus, Alexandre va poder contraure la malaltia per la picada d’un mosquit.

ciclo del virus del Nilo Occidental

Fig. 2. Cicle de virus de Nil Occidental que es manté per la transmissió entre aus a través de mosquits, principalment Culex. En ocasions els mosquits infectats poden transmetre el virus a persones i cavalls.

 

Però aquesta hipòtesi no sembla complir-se a vista dels estudis genètics sobre aquests virus. Un estudi sobre l’anàlisi del temps de divergència entre diferents flavivirus (el grup a què pertany el virus de Nil Occidental i el dengue), estima que el virus, que suposadament va matar a Alexandre, va aparèixer fa 1043-1274 anys, és a dir, més de mil anys després de la seva mort. Altres treballs apuntes al fet que algunes de les línies modernes de virus van emergir fa 300-400 anys.

Els virus evolucionen de pressa, això no només dificulta que, basant-nos en els efectes dels virus actuals, puguem inferir que virus o símptomes van patir els avantpassats de milers d’anys enrere. Si no també, que es puguin datar correctament en quin moment van divergir uns virus dels altres. Les taxes de substitució són fiables per als esdeveniments de divergència més recents, però perden fiabilitat a mesura que es va enrere en el temps. És possible que, en la Babilònia d’Alexandre el Gran, fa 2.500 anys, ja circulés 1 flavivirus ancestral, però ¿es pot afirmar que era el mateix que l’actual virus de Nil Occidental?

La mort d’Alexandre el Gran seguirà sent un misteri llevat que un dia és trobessis les seves restes, un altre misteri tan gran com el de la seva mort per arqueòlegs i historiadors. Però el debat desfermat a partir de la feina de Marr i Calisher va afegir un punt important al tema: atendre els detalls de l’ambient en diagnosticar una malaltia, preguntar-se com era el clima, la fauna i el seu comportament, si hi ha descripcions sobre això. Avui sabem que la nostra salut està íntimament lligada amb la d’altres animals i els ecosistemes.

 


Referències:

Cunha BA. 2004. Alexander the Great and West Nile Virus Encephalitis. Emerging Infectious Diseases 10: 1328-1333

Galli M, Bernini F, Zehender G. 2004. Alexander the Great and West Nile Virus Encephalitis. Emerging Infectious Diseases 10: 1328-1333

Mackenzie JS, Gubler DJ, Petersen LR. 2004. Emerging flaviviruses: the spread and resurgence of Japanese encephalitis, West Nile and dengue viruses. Nature Medicine 10: S98-S109

Marr JS, Calisher CH. 2003. Alexander the Great and West Nile Virus Encephalitis. Emerging Infectious Diseases 9: 1599-1603

May FJ, Davis CT, Tesh RB, Barrett. 2011. Phylogeography of West Nile virus: from the Cradle of Evolution in Africa to Eurasia, Australia, and the Americas.

McMullen A, Albayrak H, May FJ, Davis CT, Beasley DWC, Barrett ADT. 2013. Molecular evolution of lineage 2 West Nile virus. Journal of General Virology 94: 318-325

Pearson H. 2003. West Nile Virus may have felled Alexander the Great. Nature news031124-11

Simmonds P, Aiewsakun P, Katzourakis A. 2018. Prisoners of war – host adaptation and its constraints on virus evolution. Nature Reviews Microbiology 17: 321-328

Assedegats de sang: l’altra raó per la qual pica un mosquit

Es conegut que les femelles de mosquit són les úniques que piquen, ho fan per obtenir de la sang les proteïnes necessàries per al desenvolupament dels ous. Sí, la nostra sang serveix per donar lloc a una nova generació de mosquits. Però un treball recent suggereix que la sang també pot actuar com un refrigeri per als mosquits en períodes secs i càlids.

L’estudi, publicat a Scientific Reports, ha trobat que els mosquits exposats a ambients secs, amb un major nivell de deshidratació, són més agressius que els que es troben ben hidratats. Els mosquits deshidratats s’aventuren més a posar-se sobre un hoste, piquen i s’alimenten de sang amb més freqüència que la resta. Els científics creuen que durant els períodes de sequera pot augmentar el risc de transmissió de malalties. A més picades més risc de transmissió.

Que en els períodes secs pugui haver més casos d’infecció és una idea que sembla contradictòria donada la gran dependència dels mosquits de l’aigua. La majoria d’ells dipositen els seus ous en punts d’aigua on es desenvolupen les larves. Així, el clima condiciona molt la quantitat de mosquits, augmentant el seu nombre després de les pluges, una vegada que hi ha aigua estancada en abundància on poden reproduir-se. Aquesta relació entre les condicions climàtiques i la quantitat de mosquits també s’ha establert entre les malalties transmeses pels mosquits. Seria d’esperar que a més pluges més mosquits i més malalties transmeses pels mosquits. Però les dades no sempre confirmen aquestes expectatives.

Les sequeres originen grans episodis epidèmics de la febre del Nil Occidental

En el cas de la febre del Nil Occidental, s’ha vist que els episodis epidèmics són majors en els anys de sequera. Els autors de l’estudi creuen que les seves observacions poden explicar perquè de vegades les epidèmies tenen lloc durant els períodes de sequera.

Per estudiar com les sequeres i la deshidratació alteren la fisiologia i conducta dels mosquits van dissenyar un experiment que van comprovar en tres espècies de mosquit. Les espècies avaluades van ser: (1) Culex pipiens, el mosquit comú que als Estats Units pot transmetre el virus del Nil Occidental, (2) Aedes aegypti o mosquit de la febre groga, que també pot transmetre el dengue, el chikungunya i la febre de Zika, i (3) Anopheles quadrimaculatus, un mosquit de la costa atlàntica nord-americana capaç de transmetre la malària.

Mosquito Alert mosquits deshidratación sequera picades

Fig. 1. Esquema del hoste artificial amb membrana de collage feta servir per estudiar les tasas de picades dels mosquits a diferents nivells de deshidratació. Figura inspirada en l’original de: Hagan et al. (2018) Scientific Reports 8: 6804. Font: Mosquit Alert (CC-BY-NC-2.0)

 

Els investigadors van exposar centenars de mosquits de cada espècie a diferents condicions de temperatura i humitat per generar individus amb varis nivells de deshidratació. En l’experiment van incloure un altre factor, ja que alguns mosquits tenien accés a aigua o nèctar amb el qual hidratar mentre que altres no tenien accés a cap mena de líquid. Passat un temps en aquestes condicions s’analitzava el seu efecte en la conducta dels mosquits. Per a això s’oferia als mosquits un hoste artificial fet amb una membrana de col·lagen a una temperatura de 37 °C, coberta de suor artificial per atraure el mosquit, que contenia sang de pollastre (Fig. 1).

 

Els mosquits assedegats piquen més

En quantificar les vegades que aterraven sobre l’hoste artificial i s’alimentaven d’aquest, van veure que el nombre de picades era més elevat entre els mosquits deshidratats que a més no havien tingut accés a aigua o nèctar. Només entre el 5 i 10 per cent dels mosquits amb accés a aigua picaven a l’hoste, mentre que entre els mosquits privats d’aigua va ser el 30 per cent. Els mosquits en condicions que recreaven una sequera picaven molt més que els altres mosquits (Fig. 2).

Els sensors de què disposen els mosquits per detectar a un hoste, fa que en el cas d’estar assedegats els resulti més fàcil detectar a un hoste que no pas localitzar un punt d’aigua o el nèctar de les flors amb què hidratar-se. Les taxes més altes de transmissió del virus del Nil Occidental observades durant les sequeres es podrien deure a que els mosquits fan servir la sang per reemplaçar l’aigua que perden.

Mosquito Alert deshidratación saquera mosquits picadas

Fig. 2. Els mosquits que recreaven una situació de sequera amb nivells de deshidratació alts piquen més que els mosquits ben hidratats.Figura inspirada en l’original de: Hagan et al. (2018) Scientific Reports 8: 6804. Font: Mosquit Alert (CC-BY-NC-2.0)

 

Conèixer les condicions climàtiques que alteren el comportament de picada dels mosquits té aplicacions pràctiques al poder-se incorporar en els models matemàtics epidemiològics. L’abundància de mosquits és un factor important a tenir en compte en aquests models, però estudis com aquest demostren que els factors ambientals alteren la interacció mosquit-humans de manera que el risc de transmissió pot variar amb el clima.

L’augment de picades per saciar la set no és l’únic mecanisme que pot explicar la relació entre els períodes de sequera i les epidèmies. Altres estudis han trobat que durant les sequeres hi ha menys punts d’aigua i recursos, el que afavoreix que animals i mosquits entrin en contacte més fàcilment, afavorint la transmissió de malalties. A més, en els pocs punts d’aigua existents es dóna una major concentració de nutrients necessaris per al desenvolupament de les larves. En aquests ambients temporals i efímers la proliferació de mosquits és possible gràcies a l’absència dels seus grans depredadors que habiten ambients aquàtics permanents. Els períodes de calor i sequera no només afecten els depredadors dels ambients aquàtics sinó també als depredadors potencials dels mosquits adults, permetent que les seves poblacions siguin més grans.

En definitiva, que els períodes de sequera pot afavorir la proliferació d’algunes espècies de mosquits, però també fer que els mosquits es tornin més agressius per hidratar-se amb la sang d’un hoste. L’augment de les temperatures causat per l’escalfament global podria provocar períodes més freqüents i més llargs de sequera a zones en què els mosquits són una amenaça per a la salut humana.

 

Referències:

Barnard DR, Dickerson CZ, Murugan K, Xue RD, Kline DL, Bernier UR. 2014. Measurement of landing mosquito density on humans. Acta Tropica 136: 58-67

Chase JM, Knight TM. 2003. Drought-induced mosquito outbreaks in wetlands. Ecology Letters 6: 1017-1024

Hagan RW, Didion EM, Rosselot AE, Holmes CJ, Siler SC, Rosenlade AJ, Herdershot JM, Elliot KSB, Jennings EC, Nine GA, Perez PL, Rizlallah AE, Watanabe M, Romick.Rosendale LE, Xiao Y, Rasgon JL, Benoit JB. 2018. Dehydration prompts increased activity and blood feeding by mosquitoes. Scientific Reports 8: 6804

Paull SH, Horton DE, Ashfaq M, Rastogi D, Kramer LD, Diffenbaugh NS, Kilpatrick AM. 2017. Drought and immunity determine the intensity of West Nile virus epidemics and climate change impacts. Proceedings of the Royal Society B 284: 20162078

Paz S. 2015. Climate Change impacts on West Nile virus transmission in a global context. Philosophical Transactions Royal Society B 370: 20130561

Paz S, Malkinson D, Green MS, Tsioni G, Papa A, Danis K, Sirbu A, Ceianu C, Katalin K, Ferenczi E, Zeller H, Semenza JC. 2013. Permissive summer temperatures of the 2010 European West Nile fever upsurge. PLoS One 8: e56398

Romano D, Stefanini C, Canale A, Benelli G. 2018. Artificial blood feeders for mosquitoes and ticks – where from, where to? Acta Tropica 183: 43-56

Shaman J, Day JF, Stieglitz M. 2005. Drought-induced amplification and epidemic transmission of West Nile virus in southern Florida. Journal of Medical Entomology 42: 134-141

Wang G, Minnis RB, Belant JL, Wax CL. 2010. Dry weather introduces outbreaks of human West Nile virus infection. BMC Infectious Diseases 10: 38

 

Subscriu-te al nostre butlletí per rebre totes les novetats sobre Mosquito Alert

Coordinadors Mosquito Alert

ICREA
CREAF