Lutzomyia longipalpis

La acidez del intestino medio del flebótomo se mantiene en un nivel de pH homeostático estable de ~6, incluso en presencia de soluciones tampón fuertes . Sin embargo, la digestión adecuada de la sangre requiere un pH alcalino de 8,15 en el intestino medio abdominal para que las proteasas como la tripsina funcionen correctamente. ^{[ 9 ]} Las hembras de Lutzomyia longipalpis tienen la capacidad de alterar abruptamente su fisiología cambiando el ambiente interno del intestino medio abdominal de ácido a alcalino. La presencia de proteínas no digeridas actúa como el estímulo que impulsa a las hembras de flebótomo a experimentar un cambio en el pH del intestino medio abdominal. Aunque el pH del intestino medio abdominal es alcalino, la digestión de carbohidratos puede funcionar eficientemente debido al mantenimiento del pH ácido del intestino medio torácico .

Aunque la alimentación con sangre es importante para la maduración de los ovocitos , demasiadas comidas de sangre también pueden afectar negativamente la esperanza de vida de las hembras. Lutzomyia longipalpis , como la mayoría de los organismos hematófagos, ingiere grandes cantidades de sangre en una sola comida. Una hembra de flebótomo consume entre tres y diez veces su peso corporal en una sola alimentación. ^{[ 11 ]} La sangre es rica en proteínas, compuestas principalmente de hemoglobina (Hb), que representa aproximadamente el 60% del contenido proteico sanguíneo. ^{[ 11 ]} La digestión de la hemoglobina produce la liberación de altos niveles del grupo prostético hemo . El hemo actúa como una molécula tóxica que puede generar especies reactivas de oxígeno y atravesar las membranas debido a su alta permeabilidad. Se sospecha que los niveles elevados de hemo en las hembras de L. longipalpis son la causa del aumento de la mortalidad en las hembras que han ingerido múltiples comidas de sangre. ^{[ 11 ]}

La picadura directa de un flebótomo infectado durante la alimentación sanguínea permite la transmisión parasitaria de la leishmaniasis visceral de Lututzomyia longipalpis al huésped vertebrado. La saliva del flebótomo contiene compuestos fisiológicos potentes que causan actividad anticoagulante , vasodilatadora y antiinflamatoria , lo que influye en la respuesta inmune del huésped vertebrado. ^{[ 13 ]} Los perros que han sido tratados con la proteína salival LJM17 de L. longipalpis presentaron una respuesta inmune celular más potente en respuesta a la infección. Se detectaron niveles más altos de citocinas y quimiocinas proinflamatorias con un aumento específico en la producción de IFN-γ e IL-10, lo que indica una respuesta inmune más fuerte y duradera al antígeno de la enfermedad. ^{[ 13 ]} La fuerte reacción inmune en respuesta a la exposición a la proteína salival indica el uso potencial de la proteína en el campo como tratamiento para vacunar a los perros que luego se vuelven inmunes a la enfermedad.

Para que se produzca la transmisión de Leishmania , primero debe desarrollarse en un promastigote infeccioso. Este paso crucial del desarrollo ocurre en el intestino medio de Lutzomyia longipalpis . El microbioma del intestino medio es un factor crítico que influye en el crecimiento del patógeno hasta su estado infeccioso. Las dietas ricas en sacarosa dan como resultado microbiomas bacterianos muy diversos y estables. Por otro lado, las dietas basadas en la alimentación con sangre causan una disminución notable en la riqueza microbiana, pero esta disminución se corrige finalmente después de un corto período de tiempo. Los flebótomos infectados con Leishmania experimentan una disminución progresiva en la diversidad bacteriana del intestino medio. Curiosamente, la perturbación del microbioma del intestino medio debido a la introducción de antibióticos hace que los flebótomos sean incapaces de sustentar el crecimiento parasitario del patógeno. ^{[ 9 ]} Esto destaca el microbioma bacteriano del intestino medio de L. longipalpis como otra área de interés que puede explorarse para controlar la enfermedad.

Un factor que posiblemente contribuye a la alta presencia de L. longipalpis cerca de las gallinas es la alimentación de los flebótomos con sangre de gallina . Las gallinas hibernan por la noche, lo que deja grandes áreas de piel expuestas susceptibles a la alimentación de los flebótomos. La epidermis de las gallinas es relativamente delgada (~0,02  mm), lo que permite que el flebótomo perfore la piel con mayor facilidad para obtener los nutrientes de la sangre. ^{[ 12 ]}

Desde una perspectiva evolutiva, una teoría propone que los machos hematófagos de L. longipalpis podrían haber obtenido una ventaja reproductiva significativa al permanecer cerca de las gallinas y esperar a que las hembras llegaran para alimentarse. ^{[ 12 ]} En cualquier momento dado, el número de moscas macho supera con creces el número de moscas hembra presentes en una gallina huésped, cuyo tamaño es similar al de su ritual de cortejo . Por lo tanto, las gallinas podrían desempeñar un papel vital como centro de propagación de la especie de mosca. ^{[ 12 ]}

Otra teoría es que, en general, muchas de estas personas que crían pollos en gallineros también suelen criar otros animales, como cerdos y ganado , en sus patios. Los perros se utilizan comúnmente como guardianes para proteger a los pollos, lo que constituye un grupo conveniente de huéspedes amplificadores para el parásito en un área concentrada. ^{[ 12 ]}

Tras emerger de la pupa , tanto los machos como las hembras de L. longipalpis se alimentan inicialmente de azúcares de plantas y pulgones , pero a medida que se desarrolla, solo las hembras adultas son hematófagas. Ambos sexos consumen alimentos ricos en azúcares, como néctar , melaza y savia de plantas , pero las hembras se alimentan de una amplia gama de vertebrados, incluyendo perros, pollos, caballos y humanos. ^{[ 16 ]} La ingesta de sangre es un paso esencial para la maduración de los ovarios . Después de consumir una cantidad suficiente de sangre, la hembra comienza su digestión, que requiere de tres a cuatro días. ^{[ 16 ]} Las hembras son insectos anautógenos, por lo que el desarrollo de los huevos solo ocurre después de una ingesta de sangre. La oviposición comienza seis días después de la ingesta de sangre y generalmente dura seis días. ^{[ 17 ]} Sin embargo, se requiere una segunda ingesta de sangre para iniciar un nuevo ciclo de digestión y oviposición. ^{[ 18 ]}

Los machos poseen glándulas que secretan feromonas para atraer a las hembras, las cuales pueden actuar a una distancia de hasta 240  cm. Tras el nacimiento, la biosíntesis de feromonas ocurre después de 12 horas, y los machos tardan 24 horas en alcanzar la madurez sexual. El comportamiento de cortejo masculino implica la agrupación de machos que compiten entre sí produciendo feromonas sexuales. ^{[ 19 ]} Los machos rodean a las hembras y utilizan el movimiento vibratorio y el aleteo de sus alas para producir sonidos audibles. Estas frecuencias de señalización previas al apareamiento se asemejan a un canto que los machos utilizan para atraer y cortejar a las hembras. ^{[ 3 ]}

Debido a que la diversidad y cantidad de la flora silvestre están en gran medida asociadas con la calidad y disponibilidad de recursos que los insectos pueden utilizar, las acacias han sido señaladas como un punto de interés por su relación con L. longipalpis y la propagación de su enfermedad. ^{[ 21 ]} Los árboles de acacia atraen la presencia de estos flebótomos debido a su capacidad de brindar protección contra los depredadores, lo que permite que los flebótomos proliferen. Los flebótomos también requieren azúcares de las plantas como fuente de energía. Las plantas de la familia Fabaceae son seleccionadas preferentemente en la dieta de L. longipalpis , mientras que otros árboles que pueden ser más abundantes, como las familias Anacardiaceae y Meliaceae , no son preferidos por la especie de flebótomo. ^{[ 2 ]} La familia Fabaceae es comúnmente conocida como leguminosas y contiene una mezcla de carbohidratos que van desde azúcares simples hasta heteropolisacáridos complejos . La especie de flebótomo se siente atraída por la composición específica de carbohidratos de esta especie de planta sobre otras.