Експериментальний пестицид міг зупинити комарів шляхом злому їх імунних систем

При всій повазі до чумних щурів, комарі є найбільш сумно відомими носіями хвороби на планеті. Їх укус передає смертельні інфекції, включаючи малярію, жовту лихоманку, вірус Західного Нілу, лихоманку денге і вірус Зіка. Всесвітня організація охорони здоров'я оцінює комарі, які щорічно викликають мільйони смертей і сотні мільйонів випадків, що робить контроль над цими шкідниками одним з найбільших, найбільш важливих проблем охорони здоров'я в світі сьогодні.

Пестициди є очевидним способом зменшення популяції комарів, але ми маємо ту саму проблему, яку ми маємо з стійкими до антибіотиків бактеріями. Так, пестициди будуть знищувати деякі комарі, але ті, що вижили, матимуть, природно, жорсткіші імунні системи, здатні протистояти пестицидам. Вони будуть передавати свою стійкість до свого потомства, тобто пестициди стають все менш ефективними з кожним поколінням. Це виживання найбільш пристосованих у своїй основі. Гірше того, обприскування більшої кількості пестицидів для компенсації опору комарів завдає шкоди навколишньому середовищу. Використання «біопестицидів» на основі бактерій може допомогти, але навіть це може завдати шкоди навколишньому середовищу, якщо розпилюється на досить високому рівні.

Тепер дослідники Бельгійського університету Левена працюють над геніальним способом істотно зламати імунну систему комарів і зменшити їхню стійкість. У дикій природі, комахи, такі як зворотний плавник, виділяють хімічні сигнали, що комарі можуть відчувати, що вони знають, що хижаки близькі. Це створює реакцію стресу, яка в кінцевому підсумку послаблює стійкість пестицидів до комарів.

"Організми реагують на можливе хижацтво (при відчутті хижаків) з польотом або боротьбою, або вони тримаються як нерухомі, щоб не привернути увагу хижака", - розповідає дослідник університету Л'юна Лін Оп де Бек. Обернено. Вона пояснює, що ці хімічні реакції змушують комарів витрачати енергію, а уникнення хижаків часто не залишає достатньо часу для пошуку їжі. "Все це призведе до меншої кількості доступної енергії, тому вся енергія піде на підтримку основних функцій обміну речовин і переконання, що вони не з'їдаються".

Op de Beeck говорить, що складні молекули, що входять до складу імунної системи комах, є одними з найбільш енергоємних для виробництва, тому змушуючи енергію комарів в іншому місці швидко підірвати їхню стійкість. Вчені нещодавно зрозуміли, як створити штучні хижі хижаки, і тепер Op de Beeck об'єднав ці синтетичні сигнали з біопестицидом Bti, створивши потенційно потужну нову зброю проти комарів.

Результати лабораторного експерименту були багатообіцяючими. Хижацькі сигнали так послабили опір комарів, що навіть не смертельна доза Bti мала високі показники смертності. Комарі, які вижили, мали постійну компромісну імунну систему, тобто вони мали менше шансів жити досить довго, щоб підтримувати паразитів, які вони перенесли через інкубаційні періоди.

Але чи можуть популяції комарів стати стійкими до коктейлю Bti та синтетичних хижих хижаків, як і з іншими пестицидами? Саме тоді природний відбір тепер працює на нашу користь, стверджує Op de Beeck. "Набуття стійкості до синтетичних / природних хижаків є дуже неадаптивним, тому що, відчуваючи хижака, видобуток видобутку повинен бути пильним, щоб не з'їстись", - розповідає вона. Обернено. "Тому отримання стійких до хижаків сигналів, швидше за все, не відбудеться".

Іншими словами, хижацькі сигнали все ж служать вирішальною метою уникнення хижаків. Комарі, які, природно, стійкі до хижаків, краще підійдуть до контакту з цим пестицидом, але вони набагато ймовірніше з'їдаються зворотним плавцем задовго до цього. Як додатковий бонус, використання хижих сигналів означає, що ми могли б розпилювати набагато більш низькі дози біопестицидів, що зменшило б тиск на популяції комарів, щоб пристосуватися та уповільнювати еволюцію стійкості до біопестицидів.

Настав час перевірити його в дикій природі

Наступним кроком буде для дослідників вивезти свій коктейль з лабораторії і в дику природу. Хоча ці попередні результати в лабораторії є перспективними, це не гарантує, що пестициди будуть настільки успішними в природі, де багато різних факторів, таких як доступність продуктів і температура, можуть впливати на роботу пестицидів. Op de Beeck оптимістично висловлює свою команду на правильному шляху до пошуку кращого, більш екологічно чистого пестициду.

"Важливо з підвищенням заклопотаності щодо Bti інвестувати в створення нових стратегій, які можуть призвести до більш ефективного і більш стійкого використання цього біологічного пестициду в довгостроковій перспективі, тому що це така гарна альтернатива хімічним пестицидам", - каже вона.. "А комбінація з синтетичними хижаками, здається, є дуже перспективним способом просування вперед, тому що вони збільшують токсичність Bti і погіршують імунну систему комарів".

Якщо вона має право, переваги для охорони здоров'я можуть бути незліченними. Ну, це не зовсім вірно, але розрахунки повинні починатися в мільйонах життів.