Under loppet av en månad, tre forskare vid Colorado State University tog upp mer än 10, 000 myggor och dissekerades mer än 2, 000 av dem, arbetar vissa dagar med 500 insekter.

Det var vad som krävdes för teamet – i samarbete med forskare från Purdue University – att för första gången kartlägga mellantarmsmetaboliterna i Aedes aegypti , myggan som kan överföra virus som orsakar dengue, Zika, chikungunya och gula febern till människor.

Att överföra dessa virus till människor är inte givet. Först, myggan måste bli infekterad själv, replikera och sprida sedan viruset inifrån kroppen. Mellantarmen är där virusen infekterar myggan och replikeras; teamet studerar vilken roll metaboliter spelar i processen.

Deras resultat har publicerats i "Dynamisk ombyggnad av lipider sammanfaller med replikering av denguevirus i mellantarmen av Aedes aegypti myggor" i PLOS Patogener .

"Vårt mål var att identifiera vilka förändringar i en mygga under infektion, så att vi kan rikta in oss på dessa vägar och blockera dem för att förhindra överföring av dessa myggburna virus, " sa Rushika Perera, biträdande professor vid institutionen för mikrobiologi, Immunologi, och patologi vid CSU.

Dengue, Zika, chikungunya- och gula febervirus är endemiska i tropiska och subtropiska områden i världen, utsätter 2,5 miljarder människor i riskzonen för infektion. 2015, efter ett utbrott av zikavirus och relaterade hälsoproblem – inklusive en observerad ökning av neurologiska störningar och neonatala missbildningar i Brasilien – förklarade Världshälsoorganisationens tjänstemän situationen som en folkhälsokris av internationell oro.

Vad teamet har skapat är i huvudsak en katalog för att bättre studera myggans genom, sa Perera, en Boettcher-utredare vid CSU:s laboratorium för leddjursburna och infektionssjukdomar. Detta är första gången dessa vägar har studerats i levande myggor med denguevirus, även om liknande studier har utförts under kontrollerade förhållanden med hjälp av celler odlade i labbet.

Uppgifterna från studien är viktiga inte bara för viruskontroll utan också för myggbiologi.

"På den stora bilden, metodiken vi utvecklat kan användas för att lära dig mer om hur myggor reagerar på miljön, och hur de reagerar på saker som insekticider, " Hon sa.

Varför metaboliter?

Nunya Chotiwan, medförfattare på studien och doktorand i mikrobiologi vid CSU, nämnda metaboliter - lipider eller fett, socker, vitaminer och hormoner – verkar ge något som virusen behöver för att frodas. Metaboliter kan också utlösa en immunmekanism som kan skada viruset.

"Vi försöker lära oss när viruset infekterar myggan, om det ökar förekomsten av metaboliten, och om vi skulle kunna uttömma den resursen eller öka resursens skadlighet så att viruset inte kan överföras till ett annat djur eller människa, sa Chotiwan.

Metaboliter finns i början eller slutet av en biokemisk reaktion, sa Perera. I den här studien, forskarna identifierade vilka biokemiska vägar som är aktiva under infektion.

Forskare identifierade också några myggmetaboliter som har hittats hos människor, men majoren är fortfarande oidentifierad.

"Sextio procent av metaboliterna vi såg är ännu inte identifierade, " sade Perera. "De kunde vara unika för myggor; det kommer att ta år för oss att bättre identifiera dem."

Forskargruppen arbetar för närvarande med att hitta biokemiska vägar som kan användas för att blockera myggburna virus. "Vårt mål är att begränsa de resurser som finns tillgängliga för viruset i myggan, " Hon sa.

Forskare tittar också på det första tecknet på infektion hos insekterna. Om de kan förhindra att infektionen inträffar, de kan störa virusöverföringscykeln.

Baserat på dessa första resultat, Chotiwan har kunnat blockera denguevirus. Teamet utvärderar nu om Zika- och chikungunya-virus, som överförs av samma mygga, kan blockeras på liknande sätt.