Eksperimentelt pesticid kunne stoppe mosquito ved at hakke deres immunsystem

Med al respekt for pestrotter er myg de mest berygtede sygdomsbærere på planeten. Deres bid overfører dødelige infektioner, herunder malaria, gul feber, West Nile virus, dengue feber og Zika virus. Verdenssundhedsorganisationen estimerer, at myg er ansvarlig for millioner af dødsfald og hundredvis af millioner af sager hvert år, hvilket gør kontrollen med disse skadedyr en af ​​de største og vigtigste sundhedsmæssige udfordringer i verden i dag.

Pesticider er en indlysende måde at reducere mygpopulationer på, men vi løber ind i det samme problem her, som vi har med antibiotikaresistente bakterier. Ja, pesticider vil udrydde nogle af myg, men de, der overlever, har naturligt hårdere immunsystemer, der er i stand til at modstå pesticiderne. De vil videregive deres modstand mod deres afkom, hvilket betyder, at pesticider bliver mindre og mindre effektive med hver generation. Dette er overlevelse af de mest kendte på det mest basale. Værre, at sprøjte mere pesticid for at kompensere for mygets modstand beskadiger kun miljøet. Brug af et bakteriebaseret "biopesticid" kan hjælpe, men selv det kan skade miljøet, hvis det sprøjtes med højt nok niveau.

Nu arbejder forskere ved belgiske universitet i Leuven på en genial måde at i det væsentlige hack mygernes immunforsvar og reducere deres modstand. I naturen udsender insekter som backswimmer kemiske signaler, som myg giver mening for at lade dem vide, at rovdyr er nært. Dette skaber et stressrespons, som i sidste ende svækker mygernes pesticidresistens.

"Organismer reagerer på mulige prædiktioner (når man mærker rovdyr) med et fly- eller kamprespons, eller de holder så ubevægelig som muligt for ikke at få rovdyrets opmærksomhed", fortæller universitetet i Leuvenforsker Lin Op de Beeck Inverse. Hun forklarer, at disse kemiske reaktioner forårsager mygger at bruge energi, og at undgå rovdyr ofte forlader ikke tilstrækkelig tid til at finde mad. "Dette vil alle resultere i mindre energi til rådighed, derfor vil al energi gå til at opretholde basale funktioner i stofskiftet og sørge for ikke at blive spist."

Op de Beeck siger, at de komplekse molekyler, der består af insektets immunsystem, er nogle af de mest energiintensive til at producere, så at tvinge myggenergi andetsteds vil hurtigt kompromittere deres modstand. Forskere har for nylig fundet ud af, hvordan man laver kunstige rovdyr, og nu har Op de Beeck kombineret disse syntetiske tegn med biopesticiden Bti, der skaber et potentielt kraftigt nyt våben mod myg.

Resultaterne fra et laboratorieforsøg var lovende. Rovdyr-signalerne svækkede så myggenes modstand, at selv en ikke-dødelig dosis af Bti havde høje dødelighedstal. Mygene, der overlevede, havde permanent forringet immunsystemer, hvilket betyder, at de var mindre tilbøjelige til at leve længe nok til at opretholde de parasitter, de førte gennem deres inkubationsperioder.

Men kan mygpopulationer blive resistente over for en cocktail af Bti og syntetiske rovdyr cues ligesom de har med andre pesticider? Her arbejder det naturlige udvalg nu til vores fordel, ifølge Op de Beeck. "At opnå modstandsdygtighed over for syntetiske / naturlige rovdyr-signaler er meget maladaptiv, for når man mærker en rovdyr, bør byttearter være opmærksomme på ikke at blive spist," fortæller hun Inverse. "Derfor bliver det ikke sandsynligt, at det bliver sandsynligt, at man bliver resistent over for rovdyr.

Med andre ord tjener rovdyr-signaler stadig et afgørende formål med at undgå, ja rovdyr. Myg, der er naturligt resistente over for rovdyr, kan gøre det bedre, når de kommer i kontakt med dette suppe-pesticid, men de er også meget mere tilbøjelige til at blive spist af en backswimmer længe før. Som en ekstra bonus betyder brug af rovdyrindikatorer, at vi kan sprøjte meget lavere doser af biopesticiderne, hvilket ville mindske trykket på mygepopulationer for at tilpasse og bremse udviklingen af ​​resistens over for biopesticiderne.

Det er tid til at teste det i naturen

Det næste skridt vil være for forskerne at tage deres cocktail ud af laboratoriet og ind i det vilde. Selvom disse foreløbige resultater i laboratoriet er lovende, garanterer det ikke, at pesticidet vil være så vellykket i naturen, hvor mange forskellige faktorer - f.eks. Madtilgængelighed og temperatur - kan påvirke, hvor godt pesticider fungerer. Op de Beeck er optimistisk hendes team er på rette vej mod at finde et bedre og mere miljøvenligt pesticid.

"Det er vigtigt med den stigende bekymring for Bti at investere i at skabe nye strategier, der kan føre til en mere effektiv og bæredygtig anvendelse af dette biologiske pesticid på lang sigt, fordi det er et godt alternativ til kemiske pesticider," siger hun. "Og kombinationen med syntetiske rovdyr-signaler synes at være en meget lovende måde at gå fremad, fordi de øger Bti's toksicitet og svækker myg immunsystemet."

Hvis hun har ret, kan de offentlige sundhedsmæssige fordele være uberegnelige. Nå, det er ikke strengt sandt - men beregningerne skulle begynde i millioner af liv.