Experimentálny pesticíd by mohol zastaviť komár tým, že by hackoval ich imunitné systémy

So všetkou úctou k morom potkanov, komáre sú najviac neslávne dopravcami choroby na planéte. Ich uhryznutie prenáša smrtiace infekcie vrátane malárie, žltej zimnice, vírusu západného Nílu, horúčky dengue a vírusu Zika. Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje, že komáre sú zodpovedné za milióny úmrtí a stovky miliónov prípadov každý rok, čo robí kontrolu týchto škodcov jednou z najväčších, najdôležitejších výziev v oblasti verejného zdravia v dnešnom svete.

Pesticídy sú zrejmým spôsobom, ako znížiť populáciu komárov, ale tu sa stretávame s rovnakým problémom, aký máme s baktériami rezistentnými voči antibiotikám. Áno, pesticídy vyhladia niektoré komáre, ale tie, ktoré prežijú, budú mať prirodzene ťažšie imunitné systémy schopné odolávať pesticídom. Odovzdajú svoju rezistenciu na svoje potomstvo, čo znamená, že pesticídy sa s každou generáciou stávajú menej účinnými. Toto je prežitie najschopnejších v jeho najzákladnejšom. Horšie je, že striekanie väčšieho množstva pesticídov na kompenzáciu odporu proti komárom poškodzuje životné prostredie. Použitie „biopesticídy“ na báze baktérií môže pomôcť, ale aj to môže spôsobiť poškodenie životného prostredia, ak sa postrieka na dostatočne vysokú úroveň.

Výskumníci z belgickej univerzity v Leuven teraz pracujú na dômyselnom spôsobe, ako v podstate zaseknúť imunitný systém komárov a znížiť ich odolnosť. Vo voľnej prírode, hmyz ako spätný vlnovec emituje chemické signály, ktoré komáre môžu cítiť, aby vedeli, že predátori sú blízko. To vytvára stresovú reakciu, ktorá v konečnom dôsledku oslabuje odolnosť proti komárom.

"Organizmy reagujú na možnú predáciu (pri snímaní podnetov predátora) s letovou alebo bojovou odozvou, alebo sa držia čo najimobilnejšie, aby nedostali pozornosť predátora," hovorí výskumník Univerzity v Leuven Lin Op de Beeck obrátený, Vysvetľuje, že tieto chemické reakcie spôsobujú, že moskyti vynakladajú energiu a vyhýbanie sa predátorom často nezostáva dostatok času na nájdenie jedla. „Toto všetko bude mať za následok menej dostupnej energie, preto všetka energia pôjde na udržanie bazálnych funkcií metabolizmu a na zaistenie, aby sa nezjedli.“

Op de Beeck hovorí, že komplexné molekuly, ktoré obsahujú imunitný systém hmyzu, sú jedny z energeticky najnáročnejších produktov, takže nútenie energie komárov inde rýchlo ohrozí ich odolnosť. Vedci nedávno prišli na to, ako vytvoriť umelé predátorské podnety, a teraz Op de Beeck spojil tieto syntetické podnety s biopesticídom Bti, čím vytvoril potenciálne silnú novú zbraň proti komárom.

Výsledky laboratórneho experimentu boli sľubné. Predátorské podnety tak oslabili odpor komárov, že aj neletálna dávka Bti mala vysokú mieru úmrtnosti. Komáre, ktoré prežili, mali trvalo oslabený imunitný systém, čo znamená, že boli menej pravdepodobné, že budú žiť dostatočne dlho na to, aby udržali parazity, ktoré prežili počas inkubačných období.

Mohli by však byť populácie komárov odolné voči kokteilu Bti a syntetickým podnetom predátorov rovnako ako u iných pesticídov? To je miesto, kde prirodzený výber teraz funguje v náš prospech, podľa Op de Beeck. „Získanie odolnosti voči syntetickým / prírodným predátorským podnetom je veľmi maladaptívne, pretože pri snímaní dravca by mali byť druhy koristi ostražité, aby sa nejedli,“ hovorí. obrátený, „Preto sa pravdepodobne nestane, že sa stanete rezistentnými na podnety predátorov.

Inými slovami, predátorské podnety stále slúžia kľúčovému účelu, aby sa vyhli predátorom. Komáre, ktoré sú prirodzene odolné voči predátorským nástrahám, môžu robiť lepšie, keď prídu do kontaktu s týmto polievaným pesticídom, ale sú tiež oveľa pravdepodobnejšie, že sa pred jedlom dozrievajú naspäť. Ako bonus navyše používame predátorské podnety, že by sme mohli sprejovať omnoho nižšie dávky biopesticídov, čo by znížilo tlak na populácie komárov, aby sa prispôsobili a spomalili vývoj rezistencie voči biopesticídom.

Je čas ho otestovať vo voľnej prírode

Ďalším krokom bude, aby výskumníci zobrali koktail z laboratória do voľnej prírody. Aj keď tieto predbežné výsledky v laboratóriu sú sľubné, nezaručujú, že pesticíd bude v prírode rovnako úspešný, pretože množstvo rôznych faktorov - ako napríklad dostupnosť potravín a teplota - môže ovplyvniť fungovanie pesticídov. Op de Beeck je optimistický, že jej tím je na správnej ceste k nájdeniu lepšieho, ekologickejšieho pesticídu.

„S rastúcimi obavami z Bti je dôležité investovať do vytvárania nových stratégií, ktoré by mohli viesť k efektívnejšiemu a udržateľnejšiemu využívaniu tohto biologického pesticídu z dlhodobého hľadiska, pretože je to dobrá alternatíva k chemickým pesticídom,“ hovorí., „A kombinácia so syntetickými podnetmi predátorov sa javí ako veľmi sľubný spôsob, ako napredovať, pretože zvyšujú toxicitu Bti a zhoršujú imunitný systém komárov.“

Ak má právo, prínosy pre verejné zdravie by mohli byť nevyčísliteľné. No, to nie je úplne pravda - ale výpočty by museli začať v miliónoch životov.