Eksperymentalny pestycyd może zatrzymać Mosquito przez hakowanie ich systemów odpornościowych

Z całym szacunkiem dla dżumy szczurów, komary są najbardziej niesławnymi nosicielami chorób na planecie. Ich ukąszenia przenoszą śmiertelne infekcje, w tym malarię, żółtą febrę, wirus Zachodniego Nilu, gorączkę denga i wirus Zika. Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że komary są odpowiedzialne za miliony zgonów i setki milionów przypadków każdego roku, co sprawia, że ​​zwalczanie tych szkodników jest jednym z największych, najważniejszych wyzwań zdrowia publicznego na świecie.

Pestycydy są oczywistym sposobem na zmniejszenie populacji komarów, ale mamy tu do czynienia z tym samym problemem, który mamy z bakteriami odpornymi na antybiotyki. Tak, pestycydy zniszczą niektóre komary, ale te, które przeżyją, będą miały naturalnie twardsze układy odpornościowe zdolne do przeciwstawienia się pestycydom. Będą przekazywać swoją odporność na swoje potomstwo, co oznacza, że ​​pestycydy stają się coraz mniej skuteczne w każdym pokoleniu. To jest przetrwanie najsilniejszych w najbardziej podstawowych. Co gorsza, spryskiwanie większej ilości pestycydów w celu zrekompensowania odporności komarów tylko szkodzi środowisku. Korzystanie z „biopestycydu” na bazie bakterii może pomóc, ale nawet może spowodować szkody dla środowiska, jeśli zostanie rozpylone na wystarczająco wysokim poziomie.

Teraz naukowcy z belgijskiego Uniwersytetu w Leuven pracują nad genialnym sposobem włamania się do układu odpornościowego komarów i zmniejszenia ich odporności. Na wolności owady, takie jak backswimmer, emitują chemiczne sygnały, które komary mogą wyczuć, aby dać im znać, że drapieżniki są blisko. Stwarza to reakcję na stres, która ostatecznie osłabia odporność pestycydów na komary.

„Organizmy reagują na ewentualne drapieżnictwo (gdy wyczuwają sygnały drapieżnika) w odpowiedzi na lot lub walkę, lub utrzymują się tak nieruchomo, jak to możliwe, aby nie przyciągnąć uwagi drapieżnika”, mówi badacz z Uniwersytetu w Leuven Lin Op de Beeck Odwrotność. Wyjaśnia, że ​​te reakcje chemiczne powodują, że komary zużywają energię, a unikanie drapieżników często nie pozostawia czasu na znalezienie pożywienia. „Wszystko to przyniesie mniej energii, dlatego cała energia zostanie przeznaczona na podtrzymanie podstawowych funkcji metabolizmu i upewnienie się, że nie zostaniemy zjedzeni”.

Op de Beeck mówi, że złożone cząsteczki, które tworzą układ odpornościowy owada, są jednymi z najbardziej energochłonnych do produkcji, więc wymuszanie energii komarów w innym miejscu szybko pogorszy ich odporność. Naukowcy odkryli ostatnio, jak tworzyć sztuczne sygnały drapieżników, a teraz Op de Beeck połączył te syntetyczne sygnały z biopestycydem Bti, tworząc potencjalnie potężną nową broń przeciwko komarom.

Wyniki eksperymentu laboratoryjnego były obiecujące. Sygnały drapieżników osłabiły odporność komarów, że nawet śmiertelna dawka Bti miała wysoką śmiertelność. Komary, które przeżyły, trwale upośledzały układ odpornościowy, co oznacza, że ​​rzadziej żyły wystarczająco długo, aby utrzymać pasożyty, które przenosiły przez okres inkubacji.

Ale czy populacje komarów mogą stać się odporne na koktajl Bti i syntetyczne sygnały drapieżników, tak jak w przypadku innych pestycydów? To właśnie tutaj dobór naturalny działa teraz na naszą korzyść, według Op de Beeck. „Uzyskanie odporności na syntetyczne / naturalne sygnały drapieżników jest bardzo nieprzystosowane, ponieważ wyczuwając drapieżnika, gatunki ofiar powinny być czujne, aby nie zostać zjedzonym”, mówi Odwrotność. „Dlatego uzyskanie odporności na sygnały drapieżników prawdopodobnie nie nastąpi”.

Innymi słowy, sygnały drapieżników nadal mają kluczowe znaczenie w unikaniu, cóż, drapieżników. Komary, które są naturalnie odporne na sygnały drapieżników, mogą lepiej radzić sobie z kontaktem z tym wzbogaconym pestycydem, ale są też znacznie bardziej podatne na zjedzenie przez dawno temu. Dodatkową korzyścią jest to, że użycie wskazówek dla drapieżników oznacza, że ​​możemy rozpylać znacznie niższe dawki biopestycydów, co zmniejszyłoby presję na populacje komarów, aby przystosowały się i spowolniły ewolucję odporności na biopestycydy.

Czas przetestować go na wolności

Kolejnym krokiem będzie wyniesienie koktajlu z laboratorium do środowiska naturalnego. Chociaż te wstępne wyniki w laboratorium są obiecujące, to nie gwarantuje, że pestycyd będzie tak skuteczny w przyrodzie, w którym wiele różnych czynników - takich jak dostępność żywności i temperatura - może wpływać na działanie pestycydów. Op de Beeck jest optymistą, ponieważ jej zespół jest na dobrej drodze do znalezienia lepszego, bardziej przyjaznego dla środowiska pestycydu.

„W związku z rosnącymi obawami związanymi z Bti ważne jest, aby inwestować w tworzenie nowych strategii, które mogą doprowadzić do bardziej efektywnego i bardziej zrównoważonego stosowania tego biologicznego pestycydu w dłuższej perspektywie, ponieważ jest to dobra alternatywa dla pestycydów chemicznych”, mówi. „Połączenie z syntetycznymi sygnałami drapieżnika wydaje się bardzo obiecującym sposobem na postęp, ponieważ zwiększają toksyczność Bti i upośledzają układ odpornościowy komarów”.

Jeśli ma rację, korzyści dla zdrowia publicznego mogą być nieobliczalne. Cóż, to nie jest do końca prawda - ale obliczenia musiałyby rozpocząć się w milionach istnień ludzkich.