Presentan modelo matemático utilizando una bacteria como medida de control del mosquito transmisor del dengue

El Departamento de Matemática Aplicada de la Facultad de Ciencias, organizó una conferencia a cargo de la doctora Geisel Alpízar, quien presentó un modelo matemático para la dinámica poblacional del mosquito Aedes Aegypti, utilizando la bacteria Wolbachia como medida de control biológico.

Alpízar, quien trabaja en el Instituto Tecnológico de Costa Rica, cuenta con una maestría y un doctorado en matemática aplicada, y en ese sentido, presentó su trabajo de tesis de doctorado enfocado en proponer un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias para estudiar la interacción entre los mosquitos.

Contexto

La doctora recordó que el mosquito Aedes aegypti es el principal vector de varias enfermedades, entre ellas el zika, el chikungunya, la fiebre amarilla y el dengue, las cuales son un problema para la salud pública y representan una alta carga social y económica para muchos países, incluyendo Costa Rica y Honduras, es por ello que de ahí parte la importancia de controlar esta población de mosquitos.

La tendencia actual, explicó Alpízar, es aplicar medidas de control que no generen un impacto negativo para el medio ambiente, que son las llamadas medidas de control biológicas; una de estas medidas es la liberación de mosquitos modificados, dentro de la cual existen dos medidas: los mosquitos estériles y los mosquitos infectados con la bacteria Wolbachia, que es la de interés para el trabajo de investigación que realizó la doctora.

“Lo que motivó la realización de este trabajo es la búsqueda de estrategias de control de la población del mosquito Aedes Aegypti viables, es decir, que sean autosustentables y además amigables con el medio ambiente, por lo que el objetivo principal fue proponer un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias que permita estudiar la interacción entre los mosquitos infectados con la bacteria y los mosquitos nativos”, detalló la experta.

Indicó que desde el año 2011 se está aplicando una medida de control biológica que consiste en liberar una población de mosquitos infectados con la bacteria, con el fin de que desplacen a la población nativa o al menos reducir esta población, que es la que transmite la enfermedad, lo que Alpízar afirmó que se puede estudiar a través de modelos matemáticos.

La bacteria

Con relación al porqué se liberan mosquitos infectados con esta bacteria, explicó que la Wolbachia puede bloquear la replicación y la propagación de virus importantes como el dengue, chikungunya, zika y fiebre amarilla dentro de los mosquitos.

“La población de mosquitos infectados con la bacteria no va a transmitir virus, particularmente estos cuatro ya mencionados, por eso la idea principal es que la población que se libera llegue a desplazar a la población nativa”, señaló.

A través de la investigación realizada por la doctora en matemática aplicada, propusieron un modelo que permite describir los aspectos fundamentales de la interacción entre estas dos poblaciones, "podemos decir bajo qué condiciones biológicas se dan diferentes escenarios, cuáles son exitosos para la Wolbachia como medida de control biológico y cuáles podrían no ser exitosos”, indicó.

En este caso particular, los resultados presentados predicen que el establecimiento de la Wolbachia en una población nativa de Aedes Aegypti es posible cuando se tiene una herencia materna perfecta. "El resultado o el mejor resultado para la Wolbachia ya como medida de control biológico, es que la población sí va a lograr establecerse bajo ciertas condiciones biológicas, desplazando a la población nativa o en coexistencia con la población nativa o en algunos otros escenarios, el resultado depende de la condición inicial", detalló.

A continuación, la ponencia de la doctora Geisel Alpízar, donde detalla el modelo matemático, su análisis y aplicación:




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