Chris Zuo, estudiante de pregrado, fue el protagonista de la prueba inicial y permaneció cuatro minutos en la habitación, cubierto apenas por un traje de malla que, en teoría, lo protegería. Sin embargo, el resultado fue contundente: una serie de picaduras registradas que dejaron en evidencia que la vestimenta no era suficiente frente al ataque.

Este experimento marcó el inicio de un proceso de tres años, en el que un equipo de investigadores, encabezado por un profesor de Georgia Tech con más de dos décadas de experiencia en el estudio del movimiento animal, buscó comprender cómo los mosquitos toman decisiones al interactuar con los humanos.

La investigación siguió todos los protocolos éticos, garantizando la seguridad del voluntario y asegurando que los insectos utilizados estuvieran libres de enfermedades y fueran nativos del estado de Georgia. La sesión inicial fue la única en la que un participante humano sufrió picaduras directas.

Motivos y relevancia del estudio sobre mosquitos

Los mosquitos son responsables de la transmisión de enfermedades como la malaria y el dengue, ocasionando más de 700 000 muertes cada año, una cifra que supera a las de víctimas de conflictos armados, indica un estudio de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

La humanidad invierte anualmente 22 000 millones de dólares en insecticidas, larvicidas y mosquiteros tratados, en un intento constante por controlar a un insecto que pesa 10 veces menos que un grano de arroz y posee únicamente 200 000 neuronas. A pesar de estos esfuerzos, estos bichos se adaptan rápidamente a los entornos urbanos y propagan enfermedades con mayor eficiencia, en parte por el cambio climático.

Comprender cómo detectan y eligen a sus víctimas se ha vuelto crucial, ya que logran localizar a los humanos a pesar de su limitada visión y simpleza aparente. El ensayo científico buscó, mediante la observación directa y el seguimiento de los vuelos de los mosquitos, modelar sus decisiones y reacciones ante la presencia humana, con la esperanza de aportar herramientas más eficaces para su control y, en última instancia, reducir el impacto global de las enfermedades que transmiten.

Uno de los desafíos clave fue recopilar datos precisos sobre las trayectorias de vuelo de cada ejemplar. Inicialmente, se consideró replicar antiguos “estudios de picaduras” donde los voluntarios se desnudaban para eliminar variables como el color de la ropa, pero se prefirió una aproximación menos riesgosa.

Chris, ya protegido con ropa de manga larga lavada con detergente sin perfume, guantes y mascarilla, posó inmóvil mientras los mosquitos lo rodeaban, permitiendo la observación sin más picaduras.

Para registrar el comportamiento de los insectos, el equipo utilizó el Photonic Sentry, una cámara especializada recomendada por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. Este dispositivo es capaz de rastrear cientos de insectos voladores simultáneamente, grabando a razón de 100 fotogramas por segundo y una resolución de 5 mm en espacios similares a un estudio grande.

En cuestión de horas, Chris y un colega de posgrado, Soohwan Kim, lograron recolectar más datos de vuelo de los insectos que los que se habían documentado previamente a nivel mundial.

El resultado del estudio de mosquitos

El análisis de los datos recogidos permitió a los investigadores obtener resultados valiosos. Tras la prueba, los expertos analizaron millones de puntos de velocidad y posición, empleando principios de inferencia bayesiana para respaldar las hipótesis matemáticas con observaciones reales.

Gracias a la enorme cantidad de trayectorias registradas, los científicos lograron identificar cómo reacciona un mosquito ante distintos tipos de señales.

Uno de los resultados más relevantes fue que los insectos modifican su vuelo según el estímulo presente. Ante un objeto visual oscuro, tienden a sobrevolar la zona sin detenerse; la presencia de dióxido de carbono, en cambio, provoca que reduzcan su velocidad y se concentren cerca de la fuente.

Cuando se combina una señal visual con las moléculas, adoptan patrones de vuelo orbital a alta velocidad alrededor del objetivo. Este comportamiento, inédito en estudios previos, se observó repetidamente tanto con maniquíes de poliestireno como en humanos, vestido de blanco y con sombrero negro, en la cámara experimental.

El modelo predictivo desarrollado por el equipo fue capaz de anticipar con precisión la distribución de los mosquitos alrededor de un humano, identificando “zonas de peligro” donde la probabilidad de ser rodeado por los insectos era significativamente mayor. Esto representa un avance sustancial respecto a los métodos de ensayo y error utilizados comúnmente para diseñar trampas o medidas de protección.

La revisión demostró que una comprensión matemática del comportamiento de los mosquitos puede servir como base para mejorar los sistemas de control y captura, contribuyendo así a la reducción de enfermedades transmitidas por estos insectos.

El experimento permitió comprender con mayor precisión cómo los mosquitos detectan y eligen a sus víctimas, y sentó las bases para el desarrollo de modelos predictivos aplicables al diseño de nuevas estrategias de control. La integración de observaciones directas, tecnología avanzada y análisis matemático proporciona un enfoque sólido para enfrentar el desafío que representa este diminuto y letal insecto. 

23 marzo 2026 | Fuente: Infobae | Tomado del sitio web | Noticia

Un grupo de investigadores del Instituto Walter and Eliza Hall (Australia) han utilizado las matemáticas y modelos computacionales para entender por primera vez la complejidad de la respuesta de las células T, encargadas de la lucha frente a las infecciones. El uso de modelos matemáticos permite predecir la respuesta inmune y dar pistas sobre cómo modificarla beneficiando la salud del paciente.

El equipo combinó datos obtenidos en el laboratorio con modelos matemáticos para clarificar el impacto de señales externas en la proliferación de células T. Según Julia Marchingo, autora de la investigación publicada en Science,(DOI: 10.1126/science.1260044) «cuanto más se dividen las células T, mejor pueden enfrentarse a su objetivo».

La investigación ha logrado, por primera vez, predecir el grado de una respuesta inmune mediante la suma de las señales recibidas por las células T que respondieron a distintas patologías. Según Susanne Heinzel, otra de las investigadoras, los nuevos modelos proporcionan datos sobre cómo las respuestas inmunes pueden ser manipuladas para mejorar la salud, como por ejemplo en el caso del cáncer.

El coautor del artículo, Phil Hodgkin, ha señalado que su investigación muestra la contribución de los errores en el desarrollo de la respuesta inmune a enfermedades autoinmunes. «A largo plazo podríamos potenciar los esfuerzos para prevenir el riesgo de una persona de presentar una enfermedad autoinmune y mejorar el tratamiento de estas enfermedades», ha asegurado.
noviembre 27/2014 (Diario Médico)

Julia M. Marchingo,Andrey Kan,Robyn M. Sutherland,Ken R. Duffy,Cameron J. Wellard,Gabrielle T. Belz.Antigen affinity, costimulation, and cytokine inputs sum linearly to amplify T cell expansion.Science.Vol. 346 no. 6213 pp. 1123-1127.28 Novr 2014:

«Nuestro estudio demuestra que los enfoques de los sistemas de medicina (por ejemplo, el análisis cuantitativo de los múltiples factores en muestras de pacientes combinadas con modelos matemáticos) tienen una ventaja significativa sobre otros métodos para predecir las respuestas a la terapia en los pacientes», dijo Jochen JM Prehn, director del Centro de Sistemas Médicos del Real Colegio de Cirujanos en Irlanda.

Para documentar mejor la toma de decisiones con respecto a la quimioterapia para el cáncer colorrectal, Prehn y su equipo desarrollaron una herramienta que incorpora datos moleculares específicos del paciente. Estudiaron las proteínas Bcl-2 y los niveles de las proteínas individuales, y relacionaron los niveles en un modelo matemático que calcula la tasa de estrés genotóxico necesaria para lograr la apoptosis.

«La resistencia de las células de cáncer de colon en cultivo, así como la respuesta al tratamiento de los pacientes en las etapas 2 y 3 del cáncer colorrectal, fueron intensamente determinados por el nivel de tensión calculado necesario para la apoptosis», dijo Prehn. «Encontramos que los pacientes tenían un alto grado de heterogeneidad en los niveles de Bcl-2 y esto era una posible causa del éxito o el fracaso de la quimioterapia».

Los investigadores probaron la herramienta de toma de decisiones clínicas que denominaron DR_MOMP para determinar su uso en la predicción de la respuesta al tratamiento en pacientes con cáncer de colon. Mediante la utilización de DR_MOMP, fueron capaces de predecir en gran medida el resultado en los pacientes.

«Tenemos que desarrollar perfiles de proteínas fáciles y accesibles y plataformas de modelado que permitan la implantación de esta nueva tecnología en los ensayos clínicos y en los laboratorios de estudio de la patología», concluyó Prehn.
enero 17/2013 (Diario Médico)

Andreas U. Lindner, Caoimhín G. Concannon, Gerhardt J. Boukes, Mary D. Cannon, Fabien Llambi, Jochen H.M. Prehn. Systems Analysis of BCL2 Protein Family Interactions Establishes a Model to Predict Responses to Chemotherapy.Cancer Res. Enero15, 2013 73:519-528