The mosquito midgut is the organ into which the blood meal passes and in which, within a peritrophic membrane secreted by the epithelium, the blood is retained during digestion and absorption. The mosquito midgut is lined with an actin filled microvilli that are exposed to the harsh environment of the gut lumen such as food particle abrasion, digestive hydrolases and attack by pathogens and parasites that are taken in by the blood meal. These microvilli are protected them these effects by the peritrophic matrix, the glycocalyx and the mucin proteins that line their epithelial surfaces. Immunization of BALB/c mice with AgMUC1/IL-12 cDNA has been shown to kill mosquitoes when fed on these mice. Mucin is one of the proteins produced in the mosquito midgut after a blood meal. The fine structure of the mosquito midgut epithelium interacting with immune factors such as antibodies or immune cells is of special significance for interpreting early events in the interaction between the mosquito midgut lining and the specific immune components present in the blood of AgMUC1/IL-12 cDNA immunized BALB/c mice. Following bright light microscopy, scanning electron and transmission electron microscopic observations of the features seen in mosquito midgut sections from An. gambiae mosquitoes fed on BALB/c mice immunized with AgMUC1/IL-12 cDNA, the most likely immune mechanisms responsible for mosquito killing could be cell mediated, most likely antibody dependent cellular cytotoxicity. Both necrotic and apoptotic processes that could be the cause of mosquito death were seen to take place in the cells lining the midgut epithelium.

El intestino medio es el órgano al cual pasa la sangre consumida por el mosquito y donde, mediante una membrana peritrófica secretada por el epitelio, esta sangre es mantenida durante la digestión y absorción. El intestino del mosquito está revestido por microvellosidades llenas de actina que son expuestas a las complejas condiciones en torno a la luz intestinal, tales como la abrasión producida por partículas de alimentos, hidrolasas digestivas y el ataque de patógenos y parásitos que son tomados en la sangre consumida. Estas microvellosidades se protegen de estos efectos mediante la matriz peritrófica, el glicocálix y las proteínas de mucina que revisten las superficies epiteliales. La inmunización con AgMUC1/IL-12 ADNc en ratones BALB/c ha demostrado ser útil para matar los mosquitos cuando se alimentan de estos ratones. La mucina es una de las proteínas producidas en el intestino medio del mosquito después de consumir sangre. La fina estructura del epitelio del intestino interactúa con factores inmunes tales como anticuerpos o células inmunes es de especial importancia para interpretar los eventos tempranos en la interacción entre el revestimiento del intestino medio y los componentes inmunológicos específicos presentes en la sangre de ratones BALB/c inmunizados con AgMUC1/IL-12 cDNA. Después de observar mediante microscopías de luz, electrónica de barrido y de transmisión las características de secciones del intestino medio del mosquito Anopheles gambiae alimentado de ratones BALB/c inmunizados con AgMUC1/IL-12 cDNA, mecanismos inmunes mediados por citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) podrían ser los responsables de matar a los mosquitos. Los procesos necróticos y apoptóticos que pueden ser la causa de la muerte del mosquito tienen lugar en las células que recubren el epitelio del intestino medio.

Malaria is a vector-borne disease that is considered to be one of the most serious public health problems due to its high global mortality and morbidity rates. Although multiple strategies for controlling malaria have been used, many have had limited impact due to the appearance and rapid dissemination of mosquito resistance to insecticides, parasite resistance to multiple antimalarial drug, and the lack of sustainability. Individuals in endemic areas that have been permanently exposed to the parasite develop specific immune responses capable of diminishing parasite burden and the clinical manifestations of the disease, including blocking of parasite transmission to the mosquito vector. This is referred to as transmission blocking (TB) immunity (TBI) and is mediated by specific antibodies and other factors ingested during the blood meal that inhibit parasite development in the mosquito. These antibodies recognize proteins expressed on either gametocytes or parasite stages that develop in the mosquito midgut and are considered to be potential malaria vaccine candidates. Although these candidates, collectively called TB vaccines (TBV), would not directly stop malaria from infecting individuals, but would stop transmission from infected person to non-infected person. Here, we review the progress that has been achieved in TBI studies and the development of TBV and we highlight their potential usefulness in areas of low endemicity such as Latin America.

La riqueza de especies de mosquitos urbanos de la Gran Puntarenas (Puntarenas, Costa Rica) fue evaluada por medio de análisis larvales. Dos encuestas entomológicas fueron realizadas en siete localidades de la Gran Puntarenas durante un año. Una de las encuestas fue realizada en la estación seca y la otra se llevó a cabo en la estación lluviosa. Las áreas evaluadas fueron determinadas aplicando un muestreo por conglomerados usando imágenes satelitales. Veintiséis celdas (100x100m) fueron seleccionadas en las comunidades elegidas y en éstas fueron realizadas las evaluaciones entomológicas. El número de celdas por localidad fue proporcional al área de cada localidad. La presencia de larvas o pupas fue determinada en contenedores con agua (naturales y artificiales). La infestación se expresó por medio índices de diversidad por tipo de contenedor (Ii). La asociación entre contenedores positivos por especies particulares y localidades fue evaluada mediante pruebas de Chi-cuadrado (α=0.05). Ocho de los tipos de larvas encontrados fueron identificados a nivel de especie (Aedes aegypti, Culex quinquefasciatus, C. interrogator, C. nigripalpus, C. corniger, C. tarsalis, Limatus durhamii, Toxorhynchites theobaldi) y dos se identificaron a nivel de género (Culex sp., y Uranotaenia sp). A aegypti fue la especie más frecuente en la Gran Puntarenas. C. quinquefasciatus fue la segunda en frecuencia. Algunas localidades como Carrizal mostraron una importante diversidad de ambientes acuáticos que promovieron la ocurrencia de diferentes especies de culícidos. La distribución de los contenedores positivos por localidad en función de las especies encontradas no mostró homogeneidad (p>0.05). Aunque A. aegypti es el único vector documentado en la zona, otros mosquitos como C. quinquefasciatus y otras especies de Culex podrían ser potenciales vectores de otros agentes etiológicos (virus del Nilo occidental, virus de la encefalitis de San Luis, virus de la encefalitis equina del este). Los resultados obtenidos indican la necesidad considerar la presencia y la ecología de todas las especies de mosquitos en las campañas preventivas por dengue en el área, y en la vigilancia epidemiológica por otras enfermedades transmitidas por mosquitos.

Field studies were conducted to determine the mosquito species richness in the urban area of Greater Puntarenas in Costa Rica. Two cross-sectional entomological surveys were performed in seven localities of Puntarenas: one survey was performed during the wet season and the other during the dry season. The sections evaluated were determined by applying a stratified cluster sampling method using satellite imagery, and a sample of 26 cells (100x100m) was selected for the study. The number of cells per locality was proportional to the area of each locality. The presence of mosquito larvae and pupae in water-filled artificial and natural containers was determined in each cell. Infestation was expressed as a diversity index per type of container (Ii). Eight types of larvae were identified (Aedes aegypti, Culex quinquefasciatus, Culex interrogator, Culex nigripalpus, Culex corniger, Culex tarsalis, Limatus durhamii and Toxorhynchites theobaldi) and in two cases it was only possible to identify the genus (Culex sp. and Uranotaenia sp.). A. aegypti was the most common species followed by C. quinquefascitus. Diversity of wet environments can explain the co-occurrence of various culicid species in some localities. Although A. aegypti is the only documented disease vector in the area, C quinquefasciatus, C. nigripalpus, and the other species of Culex could be considered potential vectors of other pathogens. The presence and ecology of all mosquito species should be studied to optimize surveillance and prevention of dengue and to prevent the emergence of other mosquito-transmitted diseases. Rev. Biol. Trop. 57 (4): 1223-1234. Epub 2009 December 01.